手机技术资讯|SiP技术在5G时代的新机遇
北京联盟_本文原题：SiP技术在5G时代的新机遇
【手机技术资讯|SiP技术在5G时代的新机遇】
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各大手机厂商相继发布5G手机 ， 5G手机的销量超预期 ， 基于毫米波技术的5G手机对SiP的需求量增大；苹果AirPods在继Applewatch以后 ， 也采用了SiP技术 。
手机轻薄化和高性能需求推动系统级整合：手机用户需要性能持续提升和功能不断增加 ， 及携带的便利性 ， 这两个相互制约的因素影响着过去10多年智能手机的更新换代过程 。
电子工程逐渐由单个组件开发到集成多个组件 ， 再迈向系统级整合 ， 提升性能 ， 节省空间 ， 并优化续航能力 。
电子制造行业之前形成晶圆制造、封测和系统组装三个泾渭分明的环节 ， 随着消费电子产品集成度的提升 ， 部分模组、甚至系统的组装跟封测环节在工艺上产生了重叠 ， 业务上产生了竞争或协同 。
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1. 5G将提升手机的SiP需求
5G手机将集成许多射频前端等零部件 ， 在5G方案中 ， 先进的双面SiP获得运用 ， 集成阵列天线和射频前端的AiP模组将成为主流技术路线 。
高通已经商用5G毫米波天线模组AiP标准品 ， 每部手机采用三个该模组 。 天线的效能因手机的外观设计、手机内部空间限制及天线旁边的结构或基板材质不同 ， 会有较大的差异 。 标准化的AiP天线模组比较难满足不同手机厂商的不同需求 ， 苹果等厂商有望根据自己手机的设计开发自有的订制化AiP天线模组 。 仅仅苹果的AiP需求有望在3年后达到数十亿美元 。 在未来 ， SiP有望整合基带等更多的零部件 ， 进一步提升手机的集成度 。 高通已成功商业化QSiP模组 ， 将应用处理器、射频前端和内存等400多个零部件放在一个模组中 ， 大大减少主板的空间需求 。 QSiP工艺也大幅简化手机的设计和制造流程、节省成本和开发时间 ， 并加快整机厂的商业化时间 。
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2. 轻薄化与高性能推动系统级整合
手机轻薄化和高性能需求推动系统级整合 。 手机用户既需要手机性能持续提升、功能不断增加 ， 也需要携带的便利性 ， 这两个相互制约的因素影响着过去10多年智能手机的更新换代过程：
1）轻薄化 ， 以iPhone手机为例 ， 从最早机身厚度的约12mm ， 到iPhoneXS的7.5mm ， 然而iPhone11的厚度增加到8.5mm 。
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3. 系统级芯片SoC和系统级封装SiP
SoC和SiP两者目标都是在同一产品中实现多种系统功能的高度整合 ， 其中SoC从设计和制造工艺的角度 ， 借助传统摩尔定律驱动下的半导体芯片制程工艺 ， 将一个系统所需功能组件整合到一块芯片 ， 而SiP则从封装和组装的角度 ， 借助后段先进封装和高精度SMT工艺 ， 将不同集成电路工艺制造的若干裸芯片和微型无源器件集成到同一个小型基板 ， 并形成具有系统功能的高性能微型组件 。
受限于摩尔定律的极限 ， 单位面积可集成的元件数量越来越接近物理极限 。 而SiP封装技术能实现较高的集成度 ， 组合的系统具有较优的性能 ， 是超越摩尔定律的必然选择路径 。
相比SoC ， SiP系统集成度高 ， 但研发周期反而短 。 SiP技术能减少芯片的重复封装 ， 降低布局与排线难度 ， 缩短研发周期 。 采用芯片堆叠的3DSiP封装 ， 能降低PCB板的使用量 ， 节省内部空间 。 例如：iPhone7PLUS中采用了约15处不同类型的SiP工艺 ， 为手机内部节省空间 。 SiP工艺适用于更新周期短的通讯及消费级产品市场 。
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