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一篇文章读懂SIP与SOC封装技术

从阿拉丁照明网转载

随着物联网时代的到来,全球终端电子产品逐渐走向多功能集成和低功耗设计,可以在单个包装中集成多个裸晶体SiP技术越来越受到重视。除了现有的封测大厂外,还积极扩大SiP制造产能外,晶圆代工业者与IC为了满足市场需求,基板厂也竞相投资这一技术。

早些时候,苹果发布了最新消息apple watch手表,里面用到SIP包装芯片为新手表的尺寸和性能增添了很多色彩。芯片开发从盲目追求功耗下降和性能改进(摩尔定律)转向更务实地满足市场需求(超过摩尔定律)。

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组织国际半导体路线(ITRS)的定义: SIP 为了将多个具有不同功能的有源电子元件和可选无源器件,如 MEMS 或光学器件等其他器件优先组装在一起,实现一定功能的单个标准封装件,形成系统或子系统。

从架构上看,SIP 将各种功能芯片,包括处理器、存储器和其他功能芯片集成到包装中,以实现基本完整的功能。

原本不同的功能IC,在芯片中集成。这样不仅可以缩小体积,还可以缩小不同 IC 间距,提高芯片的计算速度。SOC它被称为系统级芯片,也被称为芯片上的系统,这意味着它是一个具有特殊目标的产品和集成电路,包括完整的系统和嵌入式软件的所有内容。同时,它也是一种从确定系统功能到软件/硬件划分并完成设计全过程的技术。

自集成电路设备的包装从单个组件的开发进入多个组件的集成以来,随着产品效率的提高和对轻、低消耗需求的推动,进入了包装集成的新阶段。在这一发展方向的指导下,电子行业形成了两个新的主流:系统单芯片SOC(System on Chip)系统包装SIP(System in a Package)。

SOC与SIP它们非常相似,两者都集成了一个包含逻辑组件、内存组件甚至被动组件的系统。

SIP 是解决系统束缚的赢家和输家。在同一芯片中包装多个半导体芯片和无源器件,形成系统级芯片,而不是 PCB 板可以作为芯片连接之间的载体,可以解决 PCB 自身先天缺陷导致系统性能瓶颈问题。

以处理器和存储芯片为例,因为系统级包装的内部布线密度可以远高于 PCB 布线密度,解决 PCB线宽带来的系统瓶颈。例如,由于存储芯片和处理器芯片可以通过穿孔连接在一起,因此不再受到 的影响PCB限制 线宽,从而提高接口带宽数据带宽。

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SIP在摩尔定律之外,架构是实现路径的重要途径

SIP 不仅仅是集成芯片。SIP 还具有开发周期短、功能多、功耗低、性能好、成本价格低、体积小、质量轻等优点。SIP 是超越摩尔定律的重要途径。

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一般来说,就集成度而言,SOC 只集成 AP 等逻辑系统, SIP 集成了AP mobileDDR,在某种程度上说 SIP=SOC DDR,随着未来集成度的提高,emmc也有可能集成到 SIP 中。从包装开发的角度来看,由于电子产品在体积、加工速度或电气特性的需要,SOC 曾被确定为未来电子产品设计的关键和发展方向。但近年来, SOC生产成本越来越高,技术障碍频繁发生,导致 SOC 的发展面临瓶颈,进而使 SIP 的发展越来越受到业界的重视。

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针对这两条路径,两种产品分别诞生: SOC 与 SIP。SOC 是摩尔定律继续下降的产物, SIP 是实现超越摩尔定律的重要途径。两者都是在芯片层面实现小型化和微型系统的产物。

摩尔定律发展到现阶段,我们在哪里?行业内有两条路径:一是继续按摩尔定律发展,走这条路的产品有CPU、内存、逻辑器件等,占整个市场的50%。

另一种是超越摩尔定律。More than Moore 路线,芯片开发从盲目追求功耗下降和性能提升转向更务实地满足市场需求。该产品包括模拟/RF 设备、无源设备、电源管理设备等,约占剩余 市场的50%。

图片 More Moore和More than Moore

标签: 集成电路封装sip

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