SiP（System in Package，系統(tǒng)級封裝），就是將多個具有不同功能的有源電子元件與可選無源器件，以及MEMS，或者光學器件等其他器件優(yōu)先組裝到一起，實現(xiàn)一定功能的單個標準封裝件，形成一個系統(tǒng)，或者子系統(tǒng)。

  從架構(gòu)上來說，它會將處理器、存儲器、電源管理芯片，以及無源器件等不同功能的芯片通過并排，或者疊加的方式封裝在一起。它跟SoC一樣，都可以在芯片層面上實現(xiàn)產(chǎn)品的小型化和微型化。不同的是，SiP是將多顆不同的芯片封裝在一起，SoC是一顆芯片。

SiP與SoC架構(gòu)的不同，圖片來源：電子發(fā)燒友 

  SoC是摩爾定律繼續(xù)往前發(fā)展的產(chǎn)物，而SiP則是實現(xiàn)超越摩爾定律的重要路徑。兩者各有優(yōu)勢和劣勢，對SoC來說，它具有最高的密度、最高的速度和最低的能耗，但它需要對性能進行妥協(xié)、設(shè)計變更也不太靈活、開發(fā)成本高、開發(fā)周期也長、更重要的是良率會比較低；而對SiP來說，它可以選擇最好的元器件、設(shè)計變更更加靈活、開發(fā)周期短、開發(fā)成本低、良率也相對更高。

SiP與SoC的優(yōu)缺點對比，圖片來源：電子發(fā)燒友 

  其實，汽車無線充PCB廠的集成電路的封裝技術(shù)一直在演進，其演進方向為高密度、高腳位、薄型化和小型化。集成電路封裝技術(shù)的發(fā)展路徑大致可以分為四個階段，第一階段是插孔元件時代；第二階段是表面貼裝時代；第三階段是面積陣列封裝時代；第四階段是高密度系統(tǒng)級封裝時代。
  目前，全球半導(dǎo)體封裝的主流已經(jīng)進入第四階段，SiP，PoP，Hybrid等主要封裝技術(shù)已大規(guī)模生產(chǎn)，部分高端封裝技術(shù)已向Chiplet產(chǎn)品應(yīng)用發(fā)展。SiP和3D是封裝未來重要的發(fā)展趨勢，但鑒于3D封裝技術(shù)難度較大、成本較高，SiP，PoP， HyBrid等封裝仍是現(xiàn)階段業(yè)界應(yīng)用于高密度高性能系統(tǒng)級封裝的主要技術(shù)。

  電路板廠根據(jù)中國半導(dǎo)體協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示，2019年我國集成電路封測收入為2,349.7億元，同比增長7.1%。2019年，大陸封測企業(yè)數(shù)量已經(jīng)超過了120家，市場規(guī)模從2012年的1,034億元，增長至2019年的2,349.7億元，復(fù)合增速為12.4%，增速低于集成電路整體增速。
  根據(jù)Yole預(yù)測，到2023年，射頻前端模塊的SiP封裝市場規(guī)模將達到53億美元，復(fù)合增長率為11.3%。根據(jù)線路板廠小編預(yù)計，到2026年全球5G芯片市場規(guī)模將達到224.1億美元。5G時代的到來，將帶動半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推動SiP等先進封裝的需求，成為先進封裝領(lǐng)域新的增長動能。目前可以提供SiP封測服務(wù)的企業(yè)主要有日月光及其子公司環(huán)旭電子、安靠、矽品、長電科技及其子公司星科金朋等幾家封測公司。

SiP在5G手機中運用日益廣泛

  目前世界范圍內(nèi)對于5G的頻譜已基本達成共識，3~6GHz中頻段將成為5G的核心工作頻段，主要用于解決廣域無縫覆蓋問題，6GHz以上高頻段主要用于局部補充，在信道條件較好的情況下為熱點區(qū)域用戶提供超高數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，例如對于26GHz、28GHz、39GHz毫米波應(yīng)用也逐漸趨向共識。5G的頻段分為Sub-6GHz和毫米波兩個部分，Sub-6GHz部分信號的性能與LTE信號較為相似，射頻器件的差異主要在于數(shù)量的增加，毫米波部分則帶來射頻結(jié)構(gòu)的革命性變化。

圖片來源：站酷海洛

  5G手機需集成更多射頻器件。手機射頻模塊主要實現(xiàn)無線電波的接收、處理和發(fā)射，關(guān)鍵組件包括天線、射頻前端和射頻芯片等。其中射頻前端則包括天線開關(guān)、低噪聲放大器LNA、濾波器、功率放大器等眾多器件。從2G時代功能機單一通信系統(tǒng)，到如今智能機時代同時兼容2G、3G、4G等眾多無線通信系統(tǒng)，手機射頻前端包含的器件數(shù)量也越來越多，對性能要求也越來越高。
  5G手機所需射頻器件數(shù)量將遠超前代產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)復(fù)雜度大幅提升。5G手機需要前向兼容2/3/4G通信制式，本身單臺設(shè)備所需射頻前端模組數(shù)量就將顯著提升。5G單部手機射頻半導(dǎo)體用量相比4G手機近乎翻倍增長。其中接收/發(fā)射機濾波器從30個增加至75個，包括功率放大器、射頻開關(guān)、頻帶等都有至少翻倍以上的數(shù)量增長。器件數(shù)量的大幅增加將顯著提升結(jié)構(gòu)復(fù)雜度，并提高封裝集成水平的要求。
圖片來源：東方證券
  SiP技術(shù)將在5G手機中應(yīng)用日益廣泛，發(fā)揮日益重要的作用：1）第一步：5G需要兼容LTE等通信技術(shù)，將需要更多的射頻前端SiP模組；2）第二步：毫米波天線與射頻前端形成AiP天線模組；3）第三步：基帶、數(shù)字、內(nèi)存等更多零部件整合為更大的SiP模組。

  對于整機廠來說，采用成熟的SiP方案可以簡化手機的設(shè)計和制造流程，節(jié)省成本，并縮短開發(fā)時間，加快機型的商業(yè)化時間，成為成本和搶占市場先機競爭的利器。未來SiP將會廣泛應(yīng)用于5G、物聯(lián)網(wǎng)、智能汽車、可穿戴設(shè)備、工業(yè)自動化，以及云計算等領(lǐng)域。