关于系统级封装 (SiP) 技术发展趋势的愿景

日月光集团最近分享了其关于系统级封装 (SiP) 技术发展趋势的愿景。

 

SiP是 System in Package 的缩写，中文名为系统级封装，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。

从市场情况上看，SiP主要应用在消费电子、无线通讯、汽车电子等领域。近年来，随着SiP模块成本的降低、效率的提升、以及制造流程趋于成熟，采用这种封装方式的应用领域逐渐渗透拓展至工业控制、智能汽车、云计算、医疗电子等诸多新兴领域。

OSAT厂商日月光集团为全球最大半导体制造服务公司之一，长期提供全球客户最佳的服务与最先进的技术。自1984年设立，专注于提供半导体客户完整之封装及测试服务，包括芯片前段测试及晶圆针测至后段之封装、材料及成品测试的一元化服务。

12月10日日月光公布自结11月总营收新台币601.07亿元，是历年同期次高。法人指出，投控第四季营收力拼较第三季持平。日月光投控自结11月总营收601.07亿元，较10月641.71亿元减少6.3%，比去年同期605.23亿元微减0.69%，是历年同期次高。

日月光，最近分享了其关于系统级封装 (SiP) 技术发展趋势的愿景。

日月光的系统级封装概念贯穿其广泛的 IC 产品，包括高性能计算 (HPC) 芯片、射频 (RF) 通信模块、封装天线 (AiP) 模块、MEMS、引线键合和倒装芯片(FC) 包装。

随着手机功能的不断提升，需要更多的半导体元器件，尤其是在5G时代。然而，手机硬件上有限的空间意味着半导体元件必须缩小尺寸，同时能够执行更多功能并仍然与系统集成。

尽管半导体工艺技术不断进步，但片上系统 (SoC) 的开发成本却在迅速上升。异构集成也变得更加困难。

SiP 可以将最初单独制造和组装的半导体元件集成到一个封装中，以更低的成本提供更多的功能。

日月光表示，如果说SoC是固定的饭菜，那么SiP就是自助餐，根据功能和需求提供更灵活的设计。

例如，在手机中，将不同的芯片和组件集成到一个模块中后，可以将各种功能集成到子系统中，然后再与手机PCB进行安装和集成。

这样做可以将整体尺寸缩小 57%，为电池留出更多空间，提供更多电力存储，延长使用时间，减少设备厚度，并提供更多功能和速度。

日月光表示，将继续向双面成型（DSM）、AiP封装技术、3D SiP、fan-out SiP方向发展。

SiP涵盖引线键合、FC封装、无源元件和SMT技术。模块可以根据客户的设计封装和成型为不同的形状，包括 3D 结构。它适用于 5G 毫米波模块和真正的无线立体声 (TWS)。

消息人士指出，日月光在SiP领域深耕多年，目前已间接进入苹果供应链，与高通、联发科、全球射频IDM、车用芯片IDM合作。日月光及其子公司 Siliconware Precision Industries (SPIL) 也与 AMD 和英伟达合作。

尽管半导体领导者继续开发晶圆级先进封装，但封装和测试公司预计晶圆厂与 OSAT 之间的合作将超过它们之间的竞争。

基于能力、成本和先进技术，预计 ASE 将在 2023 年保持领先的 OSAT。

目前从晶圆厂、OSAT到EMS，整个代工产业链已经积极投入到SiP技术的研发和实践中。

在全球范围内，SiP厂商主要集中在中国的大陆和台湾地区，其次是美国和日本地区。中国大陆地区的SiP厂商主要有环旭电子、长电科技、立讯精密、闻泰科技、歌尔股份等；中国台湾地区的SiP厂商主要有日月光、矽品等；美国和日本地区的SiP厂商主要有安靠、村田等。

在苹果供应链中， Airpods、Apple Watch 和 iPhone 等电子产品对芯片的小型化有着更高的追求，带动更多苹果零部件供应商加快布局SiP。

比如：全球系统级封装SiP、可穿戴式电子产品制造领域的领先者—环旭电子，随着苹果Apple Watch、智能手机中SiP的颗数的不断增加，不断加大研发，现在其SiP模组产品主要涉及WiFi模组、UWB模组、AiP模组、指纹辨识模组、智能穿戴用手表和耳机模组等。SiP模组对公司2021年营收贡献更是达到了六成。随着汽车电子器件涉及大量的MEMS和传感器、电源、通信芯片、照明组件和处理器，汽车电子器件数量的增长，将推动封装市场的发展，是环旭电子接下来重点布局的领域。

正在为苹果提供SiP服务的还有系统组装商歌尔股份和立讯精密等厂商。歌尔和立讯精密作为智能终端的核心供货商，也是看到了SiP技术在这其中所起的作用，于是大力发展SiP。歌尔和立讯精密两家发力SiP芯片封装技术，主要是为争夺苹果AirPods的代工订单。发展SiP业务，不仅可以使歌尔微拿下更多的AirPods订单，还可以使得其提供从设计到封测再到成品的一站式服务。而立讯精密作为苹果首家中国内地代工厂商，正在为苹果的AirPods耳机构建芯片系统级封装 (SiP)，收获到高度的认可。

大陆地区的封装龙头长电科技也在紧紧追赶。通过收购星科金朋，长电获得了SiP技术，并可以与日月光相抗衡。长电科技重点发展几种类型的先进封装技术：首先就是SiP，随着5G的部署加快，这类封装技术的应用范围将越来越广泛。其次是应用于Chiplet SiP的 2.5D/3D封装，以及晶圆级封装，并且利用晶圆级技术在射频特性上的优势推进扇出型（Fan-Out）封装。

编辑：黄飞