小型化趨勢凸顯SiP優(yōu)勢 構(gòu)建完善產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)顷P(guān)鍵

 　　SiP在消費(fèi)電子領(lǐng)域已經(jīng)成為越來越重要的應(yīng)用技術(shù)之一，并且其產(chǎn)品也漸漸呈現(xiàn)多樣化發(fā)展。政府應(yīng)該加強(qiáng)引導(dǎo),促進(jìn)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈企業(yè)打破藩籬攜手合作，共同營造更完善的SiP發(fā)展環(huán)境。 
     

　　根據(jù)國際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖(ITRS)的定義，SiP(系統(tǒng)級封裝)是指將多個具有不同功能的主動組件與被動組件，以及諸如微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、光學(xué)組件等其他組件組合在同一封裝，使其成為可提供多種功能的單顆標(biāo)準(zhǔn)封裝組件，從而形成一個系統(tǒng)或子系統(tǒng)。 
     

　　隨著消費(fèi)性電子與移動通信產(chǎn)品的快速發(fā)展，相關(guān)電子產(chǎn)品功能整合日趨多樣，在外觀設(shè)計(jì)薄型化與產(chǎn)品開發(fā)周期日益縮短的雙重壓力下，SiP在消費(fèi)電子領(lǐng)域已經(jīng)成為越來越重要的應(yīng)用技術(shù)之一(見表1)，并且其產(chǎn)品也漸漸呈現(xiàn)多樣化發(fā)展。政府應(yīng)該加強(qiáng)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈間打破藩籬，攜手合作，共同營造更完善的SiP發(fā)展環(huán)境，這是當(dāng)務(wù)之急。

      SiP助力電子產(chǎn)品功能多樣化

      SoC（系統(tǒng)單芯片）與SiP的目標(biāo)均是實(shí)現(xiàn)多種系統(tǒng)功能的高度整合，前者是利用半導(dǎo)體前段制程的電路設(shè)計(jì)來完成，后者則是依靠后端封裝技術(shù)來達(dá)到，兩者殊途同歸。 
     

　　早在10多年前，SiP這種異質(zhì)整合的觀念即已在歐美半導(dǎo)體業(yè)界萌芽，只不過，互補(bǔ)金屬氧化半導(dǎo)體(CMOS)的技術(shù)進(jìn)展日新月異，這讓SoC的發(fā)展隨著摩爾定律的腳步不斷演進(jìn)，每兩年單一芯片中的晶體管數(shù)量即增加兩倍，芯片價格也大幅下滑，發(fā)展速度遠(yuǎn)快于SiP，因而使得SoC成為半導(dǎo)體解決方案的主流設(shè)計(jì)技術(shù)，閃耀的光芒讓SiP相形見絀。 
     

　　然而，隨著消費(fèi)電子與移動通信產(chǎn)品的發(fā)展，相關(guān)電子產(chǎn)品功能日趨多樣化，在外觀設(shè)計(jì)薄型化與產(chǎn)品開發(fā)周期日益縮短等多重壓力下，SoC已難面面俱到。 
     

　　SoC正面臨著如下挑戰(zhàn)： 
     

　　1.研發(fā)周期與異質(zhì)組件整合。 
     

　　SoC發(fā)展至深次微米以下先進(jìn)制程后，設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)日漸加劇，不僅研發(fā)時間長達(dá)一年半以上，所需研發(fā)費(fèi)用更是急劇增加，尤其在射頻(RF)電路、傳感器、驅(qū)動器，甚至被動組件等異質(zhì)(Heterogeneous)組件整合上，更面臨極大的技術(shù)瓶頸，因而使得兼具尺寸與開發(fā)彈性等優(yōu)勢的SiP快速興起。 
     

　　另外SiP是基于SoC芯片，只要有芯片，就可以透過堆疊或并排方式快速整合成SiP方案，產(chǎn)品開發(fā)速度比SoC更加快速。 
     

　　2.尺寸與產(chǎn)品價值。 
     

　　至于SiP與SoC的成本何者較低，各界看法不一。若就單一組件制造成本來看，SiP使用的基板數(shù)量較多，再加上組裝及測試費(fèi)用，因此制造成本的確比SoC來得高；但SiP產(chǎn)品開發(fā)時間較SoC大幅縮短，且通過高度整合可減少印刷電路板尺寸及層數(shù)，降低整體材料成本，尤其SiP設(shè)計(jì)具有良好的電磁干擾抑制效果，對客戶而言更可減少工程時間耗費(fèi)，因此從產(chǎn)品銷售的角度來看，SiP產(chǎn)品價值較SoC高出許多。 
     

　　面對市場需求，成本并非是唯一的考慮，SiP最大的利基優(yōu)勢，就是比分布式設(shè)計(jì)方案具有更小的芯片尺寸，使用更少的電路板空間，讓產(chǎn)品設(shè)計(jì)擁有更多想象空間，因此在高整合SoC方案尚未問世之前，SiP應(yīng)該突顯其小尺寸的利基，而非以成本來取勝。 
     

　　3.EMI（電磁干擾）的抑制與高容量嵌入式內(nèi)存。 
     

　　一般來說，當(dāng)功能整合愈復(fù)雜時，芯片尺寸相對愈大，造成內(nèi)部信號線路在進(jìn)行全面聯(lián)機(jī)時路徑太長，信號傳遞過久，且容易產(chǎn)生電磁干擾現(xiàn)象。若通過SiP將各功能裸晶堆棧后，信號路徑即可大幅縮短，并提升了信號處理速度，對電磁干擾的抑制與芯片效能的升級均有所幫助。 
     

　　另一方面，消費(fèi)性電子產(chǎn)品與移動通信產(chǎn)品對嵌入式內(nèi)存容量的要求也愈來愈高，這對SoC而言是嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。SoC最大的局限在于嵌入式內(nèi)存容量有限，以90nm制程的SoC為例，約可整合8Mb～10Mb的嵌入式內(nèi)存，而65nm制程則約可整合16Mb～20Mb以上，但小于32Mb的容量，因各家技術(shù)能力而有不同。然而，包括手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)與數(shù)字電視等產(chǎn)品，其內(nèi)存容量均要求128Mb以上，甚至1GB以上的閃存容量，SoC很難滿足，而SiP卻是絕佳的解決之道。 
     

　　毋庸置疑的是，SoC技術(shù)仍會持續(xù)提升，但現(xiàn)今客戶端正面臨龐大的小型化壓力，無法等待SoC的技術(shù)突破，因而向上要求芯片供貨商提供更快更精簡的解決方案，而SiP便是上上之選。未來，一旦SoC技術(shù)有所進(jìn)展，SiP也可齊頭并進(jìn)，成為IC（集成電路）設(shè)計(jì)的另一種技術(shù)取向，并與SoC共存于市場中相輔相成，不會僅是曇花一現(xiàn)的過渡性產(chǎn)品。

      　不同類型企業(yè)各有優(yōu)劣

　　另外良裸晶也是另一個SiP發(fā)展的成敗關(guān)鍵，它是指已完成全功能測試或晶圓等級預(yù)燒測試的晶圓。由于SiP方案包含各種不同來源的芯片，若其中一顆芯片毀損，將導(dǎo)致整顆SiP無法運(yùn)作，因此，確保良裸晶成為SiP發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)，因此必須提升SiP產(chǎn)品良率，降低SiP測試成本。

      建構(gòu)完整產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)钱?dāng)務(wù)之急

      雖然相較于全球每年芯片銷售量，SiP的銷售比例仍無足輕重，但其每年的成長速度卻相當(dāng)快速。預(yù)計(jì)2008年，SiP出貨量將增長到68億顆，產(chǎn)值規(guī)模則突破百億美元大關(guān)，2003～2008年產(chǎn)值的年復(fù)合成長率更接近50%。進(jìn)一步發(fā)展SiP技術(shù)，擴(kuò)大國內(nèi)SiP市場規(guī)模，建構(gòu)出像SoC一樣的完整健全的生態(tài)系統(tǒng)，是當(dāng)前國內(nèi)SiP產(chǎn)業(yè)所面臨的最大課題。 
     

　　近幾年由于國家對電子信息產(chǎn)業(yè)的大力扶持，國內(nèi)SiP的產(chǎn)業(yè)鏈已開始漸漸完善。政府應(yīng)該加強(qiáng)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈間打破藩籬攜手合作，共同營造更完善的SiP發(fā)展環(huán)境，這將是當(dāng)務(wù)之急。 
     

　　而相關(guān)企業(yè)除需具備SiP技術(shù)的發(fā)展能力外，也必須把握正確的市場需求，并保證取得良裸晶，發(fā)展出高良率的SiP產(chǎn)品，進(jìn)而取得產(chǎn)品所有權(quán)的主導(dǎo)地位。 

　      以長電科技為例，長電科技股份有限公司于3年前籌備SiP小組，從事SiP技術(shù)與市場的研究，協(xié)助相關(guān)企業(yè)了解SiP技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)并凝聚產(chǎn)業(yè)合作的共識，通過與各大系統(tǒng)設(shè)計(jì)公司、芯片制造商的緊密合作，并且利用自身在封裝領(lǐng)域的強(qiáng)大技術(shù)優(yōu)勢加大科研投入，在國內(nèi)企業(yè)中脫穎而出，使國內(nèi)SiP公司的發(fā)展取得質(zhì)的飛躍。 

　      目前公司開發(fā)的產(chǎn)品已經(jīng)涉及大容量存儲、移動支付、移動身份認(rèn)證、地磁傳感器、加速傳感器、MEMS麥克風(fēng)、光電模塊(開發(fā)中)，射頻+基帶模塊等諸多領(lǐng)域；其封裝類型涉及MicroSD卡、 MiniSD卡、 SD卡、LGA、BGA(塑封球柵面陣列封裝)、USB(通用串行接口)模塊及其他特殊模塊等。