SoC封装技术与SIP封装技术的区别
关于 HIC、MCM、SIP 封装与 SOC 的区别及工艺分析
0 引言随着国防军工、计算机和汽车电子产业的发展，电子产品和系统要求实现功能强、性能优、体积小、重量轻之特性，从当前电子产品及芯片发展的技术领域来考虑，实现该功能的电子产品有两种方式：其一，从芯片设计角度出发，依赖于 SoC 片上系统芯片设计及制造技术的发展和推进；其二，从芯片封装技术的角度考虑，依赖于近年来逐步发展和成熟起来的先进封装技术的支持。
SoC（System on Chip）片上系统是芯片研发人员研究的主方向。
它是将多个功能模块进行片上系统设计，进而形成一个单芯片电子系统，实现电子产品小型化、多功能、高可靠的特征需求，是芯片向更高层次发展的终极目标；但是，SoC 片上系统需要多个功能模块工艺集成，同时涉及各功能模块电路的信号传输和处理，技术要求高，研发周期长，开发成本高，无法满足电子产品升级换代的快速更新。
基于以上产品需求，在混合集成电路 HIC（Hybrid integrated circuit）封装技术基础上，MCM（Multi-Chip Module）及 SIP （System in package）等微电子封装技术逐渐在此方向上获得突破，在牺牲部分面积等指标的情况下，形成单一的封装“芯片”，并且可快速实现相同功能的芯片量产，推动产品快速上市。
本文将介绍 SoC 片上系统的优势和产品快速更新需求的矛盾，为解决此矛盾，从封装技术角度出发，给出微电子封装技术发展的 3 个关键环节，即HIC、MCM 及 SIP，介绍了其各自封装技术的优缺点，阐释了 HIC、MCM 及 SIP 的相互关系，最终分析形成一套基本满足 SOC 片上系统功能且可快速开发组装形成批量产能的 SIP 封装技术，快速实现电子产品整机或系统的芯片级更新需求。
1 SoC 片上系统分析SoC 即系统级芯片，从狭义的角度讲，SoC 是信息系统核心的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块芯片上；从广义的角度讲，SoC 是一个微小型系统。
鱼与熊掌：SoC,还是SiP？
可听到业界权威人士的高论 。 座谈会由 Ｇ ｒ ｅ 位微控制器和容量更大 的 ２ ｌｓ ａｔ ｒ ｎ ＭＢ Ｆａｈ存储器 ， 公司两位高层主管 Ｂ ｙｎＬ ｗ ｓ Ｊ Ｗａｋｒ 因此选用 ＳＰ来完成 ，以获得较经济的解决方 ｒａ ｅ ｉ和 ｉ ｍ ｌｅ ｉ
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同工艺 的裸 晶在 一起 ，借 助金属 线键合的 互 连， 构成一个 Ｉ Ｃ系统。最重要 的工序是裸晶修
适合用 ＳＰ ｉ （ 多持裸晶，一个封装 ）
统和技术部 Ｐ ｗ ｒ Ｃ结 薄 、布线 、键合 、封装 、测试。至今为止 ， ｉ ｏ ｅＰ ＳＰ
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言中 ，用图表说 明选择 Ｓ Ｃ和 ＳＰ两种技术 的 ｏ ｉ 依据（ １，他将考虑的条件具体化为 ： 图 ）
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副总 裁兼首席 分析 师 （ｉ） ｓＰ即异军突起 ，各 自拥有相 当数量 的用 户， 杂性来划线。 如果系统 能够 完全 由 Ｃ Ｓ解决 ＭＯ Ｂｙ ｎＬ ｗｉ． Ｔ Ｔ 形成 了两大类别各有特点的系统集成技 术。根 方案来完成 ，则 Ｓ Ｃ是最好的选择 。如果需要 ｒａ ｅ ｓ Ｓ Ａ Ｓ ｏ
什么是系统级封装（SiP）技术？
什么是系统级封装（SiP）技术？SiP 可以将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，诸如 MEMS 或者光学器件等其他器件优先组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件，形成一个系统或者子系统。
这么看来，SiP 和 SoC 极为相似，两者的区别是什么？SiP 能最大限度地优化系统性能、避免重复封装、缩短开发周期、降低成本、提高集成度。
对比SoC，SiP 具有灵活度高、集成度高、设计周期短、开发成本低、容易进入等特点。
而SoC 发展至今，除了面临诸如技术瓶颈高、CMOS、DRAM、GaAs、SiGe 等不同制程整合不易、生产良率低等技术挑战尚待克服外，现阶段SoC 生产成本高，以及其所需研发时间过长等因素，都造成SoC 的发展面临瓶颈，也造就 SiP 的发展方向再次受到广泛的讨论与看好。
SiP 与其他封装形式又有何区别？SiP 与 3D、Chiplet 的区别Chiplet 可以使用更可靠和更便宜的技术制造，也不需要采用同样的工艺，同时较小的硅片本身也不太容易产生制造缺陷。
不同工艺制造的 Chiplet 可以通过先进封装技术集成在一起。
Chiplet 可以看成是一种硬核形式的 IP，但它是以芯片的形式提供的。
3D 封装就是将一颗原来需要一次性流片的大芯片，改为若干颗小面积的芯片，然后通过先进的封装工艺，即硅片层面的封装，将这些小面积的芯片组装成一颗大芯片，从而实现大芯片的功能和性能，其中采用的小面积芯片就是 Chiplet。
因此，Chiplet 可以说是封装中的单元，先进封装是由Chiplet /Chip 组成的，3D 是先进封装的工艺手段，SiP 则指代的是完成的封装整体。
通过 3D 技术，SiP 可以实现更高的系统集成度，在更小的面积内封装更多的芯片。
不过，是否采用了先进封装工艺，并不是SiP 的关注重点，SiP 关注系统在封装内的实现。
SiP 与先进封装也有区别：SiP 的关注点在于系统在封装内的实现，所以系统是其重点关注的对象，和SiP 系统级封装对应的为单芯片封装；先进封装的关注点在于：封装技术和工艺的先进性，所以先进性的是其重点关注的对象，和先进封装对应的是传统封装。
MCM,SIP和SOC
SOC的优缺点
SOC的优点： 体积最小、性能可能更好，大批量生产时能提供所 实现功能的最低成本。
SOC的缺点： 技术上把数字、模拟、RF、微波信号、MEMS等集成 在同一芯片上的工艺兼容问题。
系统复杂：因此设计错误、产品延迟和 芯片制造反复导致成本增加的风险很高。 上市时间长。 生产的成品率低时, 产品的成本高
SIP与SOC
SiP（ System in-a-package）是指将不同种类的元件．通
过不同种技术，混载于同—封装之内．
SOC – System on-a-chip
Points from Hitachi
SiP
什么是微系统？
微系统封装
系统封装的概念（SiP）
单一器件系统中，在系统级封装或芯片和底板中封装集成了两种 或两种以上的信号和功能，包括数字、射频、模拟、光等信号。 系统封装能够在集成电路和封装中，提供最优化的功能/价格/尺 寸。 缩短市场周期。来自MCM and SiP
MCM 只是简单地将各芯片、元件连接起来附加价 值，而SIP则是通过一个封装，来完成一个系统目标 产品的全部连接以及功能和性能参数? MCM或者SiP与新型的封装紧密结合！ – Wafer Level Packaging – CSP – 3D packaging – MEMS
MCM,SIP和SOC
MCM封装
概念：多芯片组件(MCM)封装使用多层布线基板，再 以打线键合、TAB或C4键合方法将一个以上的IC芯 片与基板连接，使其成为具有特定功能的组件。
MCM的发展
MCM的发展与应用
MCM封装的优点
优点：
封装效率高； 芯片间间距小，提高了电性能； 芯片与基板的互连数少，提高了可靠性； 成本降低。
SO、SOP、SOIC封装详解
SO、SOP、SOIC封装详解2015-12-15一、简介SOP（Small Outline Package）小外形封装，指鸥翼形(L形)引线从封装的两个侧面引出的一种表面贴装型封装。
1968～1969年飞利浦公司就开发出小外形封装（SOP）。
以后逐渐派生出SOJ（J 型引脚小外形封装）、TSOP（薄小外形封装）、VSOP（甚小外形封装）、SSOP（缩小型SOP）、TSSOP（薄的缩小型SOP）及SOT（小外形晶体管）、SOIC（小外形集成电路）等。
在引脚数量不超过40的领域，SOP是普及最广的表面贴装封装，典型引脚中心距1.27mm(50mil)，其它有0.65mm、0.5mm；引脚数多为8～32；装配高度不到 1.27mm 的SOP也称为TSOP。
表1、常用缩写代码含义二、宽体、中体、窄体以及SO、SOP、SOIC之争。
在事实上，针对SOIC封装的尺寸标准，不同的厂家分别或同时遵循了两种不同的标准JEDEC（美国联合电子设备工程委员会）和EIAJ（日本电子机械工业协会），结果就导致了“宽体、中体和窄体”三个分支概念的出现，把很多人搞得晕头转向，也激起很多砖家在“宽体、中体、窄体以及SO、SOP、SOIC”几个概念之间争得死去活来。
还有许多来自不同半导体制造商的封装不属于上述标准。
另外，JEDEC和EIAJ 这两种标准的名称也并非总是被用于制造商的产品目录和数据表中，除此以外，不同制造商之间的描述系统也不统一。
其实，静下心来，仔细看一下两个封装标准，再对比几种常见的元件尺寸，不难发现，规律其实并不复杂：1、单从字面上理解，其实SO=SOP=SOIC。
2、混乱现象主要出现在管脚间距1.27mm的封装上，多为74系列的数字逻辑芯片。
3、两个标准对代码缩写各有自己的习惯：EIAJ习惯上使用SOP（5.3mm体宽）；JEDEC习惯上使用SOIC（3.9mm与7.5mm两种体宽）；也有些公司并不遵守这个习惯，如UTC，使用SOP（3.9mm与7.5mm两种体宽）；另有很多制造商使用SO、DSO、SOL等。
SOC与SIP的对比分析
SOC与SIP的对比分析201622030131唐硕SOC称为系统级芯片。
从狭义角度讲,它是信息系统核心的芯片集成,是将系统关键部件集成在一块芯片上;从广义角度讲, SOC是一个微小型系统。
SIP（System In Package系统级封装）是将多种功能芯片，包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，从而实现一个基本完整的功能。
现代集成技术已经远远超过了过去40年中一直以摩尔定律发展的CMOS工艺。
人们正在为低成本无源器件集成和MEMS、开关和振荡器等电器元件开发新的基于硅晶的技术。
这意味着与集成到传统CMOS芯片相比，可以把更多的功能放到SIP封装中，这些新技术并不会代替CMOS芯片，而只是作为补充。
如果没有足够理由使用SIP，SOC将继续作为许多产品的核心，尤其是对生命周期相对较长的产品来说。
若对产品开发周期要求高、生命周期短、面积小、灵活性较高，则使用SIP。
SIP的另一个应用领域是那些采用高级CMOS不能简单实现所需功能的产品，如MEMS 和传感器应用，以及要求有完整的系统解决方案的产品。
在国际半导体技术路线图（ITRS）的推动下，摩尔定律的预言一再的被半导体行业的技术进步所印证，而CMOS工艺则一直是实现芯片晶体管时密度最高、成本最低的半导体工艺。
如果产品能用CMOS工艺来制造，而且设计速度足够快，能够满足产品开发周期期限并实现大批量销售，那么系统级芯片几乎总是最便宜、体积最小的解决方案。
此外，CMOS 不再局限于数字系统。
最新的CMOSIP功能，可以把完整的RF功能集成到SOC中。
在日新月异的移动通信市场中，产品周期短，满足产品开发周期至关重要。
如果要追求更低的成本，当然也可以把这些单个的IC芯片集成到SOC中，但这需要时间。
奖若干单独的芯片封装在一起，不仅提供了灵活性，而且降低了基板面积，因为芯片可以层叠在一起。
这些功能在移动通信市场中具有重要意义。
如果SIP解决方案比SOC解决方案便宜，那么即使家庭市场和汽车市场也会使用SIP解决方案。
两种先进的封装技术SOC和SOP
两种先进的封装技术SOC和SOP两种先进的封装技术SOC和SOP摘要：为了能够实现通过集成所获得的优点，像高性能、低价格、较小的接触面、电源管理和缩短产品进入市场的时间，出现了针对晶圆级的系统级芯片(systemonachip简称SOC)和针对组件级的系统级组件(system on a pakage简称SOP)。
本文介绍宁SOC和SOP的益处、功能和优点。
关键词：封装技术；系统级芯片；系统级组件1 引言随着集成电路(IC)的发明，系统集成技术进一步加速了半导体的发展。
现如今在降低至最小0．13μm 特征尺寸上能够比以往一个芯片具有更多的功能，这样就能够满足存储芯片、多处理单元(multi processing units简称MPU)、图形处理、数字信号处理器(digitalsignalprocessors简称DSP)、专用集成电路(application-specific integrated circuits简称ASIC)以及其它器件的功能特性和能力的增加。
目前，在一个芯片或者说一个单元上，需要集成不同的功能，例如：MPU、图像处理、存储器(SRAM，闪存，DRAM)、逻辑推理器、DSP、信号混合器、射频(Radiofrequency简称RF)和外围功能。
为了能够实现通过集成所获得的优点，像高性能、低价格、较小的接触面、电源管理和缩短进入市场的时间，为此出现了针对晶圆级的系统级芯片(system on a chip简称SOC)和针对组件级的系统级组件(system on a package简称SOP)。
下文对此作简单介绍。
2 系统级芯片系统级芯片能够将各种功能集成在一个单一的芯片上面。
通常是将MPU、DSP、图像处理、存储和逻辑推理器集成在一个10×l0mm或者更大的管芯上面，通常具有多达500至2000个焊盘。
这些包括ASIC器件的系统可似满足网络服务器、电信转换站、多频率通讯和高端计算机的应用需要。
SiP、SoC、IC封測是什麼？5G時代的IC產業鏈全貌白話解析｜數位時代
SiP、SoC、IC封測是什麼？5G時代的IC產業鏈全貌白話解析｜數位時代隨著5G時代的來臨，近期各大封測廠都動作頻頻，深怕錯過這個難得一見的大機遇，例如台灣的半導體封測廠日月光投控（3711）、京元電（2449）、矽格（6257）都宣布大幅增加其資本支出，以因應客戶大量的訂單需求。
今天這篇文章將詳細介紹整個IC封測業，再加碼分析有哪些類股／公司能在5G時代實質受惠。
1.IC產業鏈的全貌—你手中的智慧型手機是怎麼做出來的？2.淺談IC封裝，SiP和SoC，哪種技術能在5G時代勝出？3.什麼是IC測試？IC製程—你手中的智慧型手機是怎麼做出來的？大家可能常聽到晶圓代工、5奈米、7奈米、IC設計、封測等半導體業的專有名詞，那麼這些到底是什麼意思呢？要回答這個問題就必須由整個半導體產業談起。
其實半導體製程就是由IC設計、IC製造及IC測試、封裝等幾個步驟組成。
以智慧型手機的CPU為例，假如現在IC設計公司高通推出了最新的SnapDragon 5G晶片，會經歷這些過程：✅免費收藏！《數位時代》會員下載『AI人才養成祕笈』專刊，佈局轉型競爭力！•step 1. 首先必須將晶片的電路結構設計好•step 2.再交給晶圓代工商例如台積電（2330）製作•step 3.這時候台積電會和最上游的矽晶圓供應商，例如環球晶（6488）、Sumco來購買製作晶片的裸晶或是磊晶•step 4.再將設計圖的電路複製製作到晶圓上•step 5.製作完成的晶圓再交給封測廠封裝及測試晶圓性能是否正常•step 6.而最後的成品再交還給高通•step 7.高通再賣給下游的手機廠商例如HTC、小米、OPPO•step 8.之後手機商再將晶片、螢幕、鏡頭、麥克風等各種零件交給像是鴻海（2317）的組裝廠組成完整的手機，再賣給消費者。
整個過程中只要一個細節沒注意到，例如設計不良、代工時偷工減料或是測試時沒把不良品淘汰都會導致智慧型手機在使用中發生問題，因此整個IC製程都是環環相扣缺一不可的，彼此的合作非常緊密。
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SoC封装技术与SIP封装技术的区别
随着物联网时代来临，全球终端电子产品渐渐走向多功能整合及低功耗设计，因而使得可将多颗裸晶整合在单一封装中的SIP技术日益受到关注。
除了既有的封测大厂积极扩大SIP制造产能外，晶圆代工业者与IC基板厂也竞相投入此一技术，以满足市场需求。
早前，苹果发布了最新的apple watch手表，里面用到SIP封装芯片，从尺寸和性能上为新手表增色不少。
而芯片发展从一味追求功耗下降及性能提升(摩尔定律)，转向更加务实的满足市场的需求(超越摩尔定律)。
根据国际半导体路线组织（ITRS）的定义：SIP为将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件优先组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件，形成一个系统或者子系统。
SIP定义
从架构上来讲，SIP 是将多种功能芯片，包括处理器、存储器等功能芯片集成在一个封装内，从而实现一个基本完整的功能。
SOC定义
将原本不同功能的IC，整合在一颗芯片中。
藉由这个方法，不单可以缩小体积，还可以缩小不同IC 间的距离，提升芯片的计算速度。
SOC称为系统级芯片，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容。
同时它又是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。
SOC与SIP之比较
自集成电路器件的封装从单个组件的开发，进入到多个组件的集成后，随着产品效能的提升以及对轻薄和低耗需求的带动下，迈向封装整合的新阶段。
在此发展方向的引导下，形成了电子产业上相关的两大新主流：系统单芯片SOC（System on Chip）与系统化封装SIP （System in a Package）。