谈谈苹果芯片所用的SIP封装技术

的封装体尺寸。

也是拜半导体科技进步之赐，单一芯片功能在效能、体积、功耗表现的持续优化，也同时提升了芯片的SoC(System on Chip)整合能力。

但SoC在面对微缩、异质核心(Heterogeneous)整合、产品快速更迭版本／功能等要求越来越高下，也让制程相对单纯、更利于多芯片整合的SiP制程技术抬头，让SiP在更多发展场域有其发展优势与条件。

SiP功能优势多成为轻薄电子产品设计重要方案再来检视SiP的技术优势。

首先SiP可利用封装技术让整合设计更具效率，也就是说SiP可在单一封装体内装多组功能芯片，例如单一SiP若整合两组功能芯片，使用堆叠设计可以在相同芯片占位面积设置双芯片功能，若是三个功能芯片构装，则可以在单一芯片略大的体积设置多芯片功能。

SiP另一大优势在于构装芯片的设计验证会比同样多功能芯片整合的SoC设计方案更简单许多，因为SiP为利用已有的功能芯片、硅智财IP或是功能模块芯片进行构装，基本上这些功能独立的芯片皆已可透过既有的验证流程确认功能完整性，而在SiP制程中仅针对芯片与芯片、功能模块与功能模块的内部连线在封装后是否正常无误进行验证，大幅减少设计流程与验证成本。

而SoC却需要透过版图布局／布线，不仅在设计流程与负荷相对复杂，在后期的芯片验证调校成本也相对较高，两者相较SiP在争取产品上市时间有绝对优势。同时，SiP的优点还有可以结合不同功能芯片、功能模块，在面对异质芯片构装方面可以极具弹性，在封装体内还可设置被动组件，甚至集成天线模块进封装体，芯片的封装成果可以自成一套电子系统，实现嵌入式无源组件的设计方案组合。

另外SiP也可大幅减低系统开发成本，因为相关的电子回路都可以透过封装体内的线路与组件布局进行整合，如此一来不仅节省了SiP终端元器件本身的占位空间，也能把部分电路载板的关键线路、零组件并入SiP封装体中，极度简化PCB电路板的复杂度与面积，成本与验证程序可获得大幅优化。

高度集成电路封装整合提升产品抗机械、抗化学腐蚀能力SiP也具备极好的抗机械、抗化学腐蚀能力，因为相关电路都以封装体整个包覆起来，可增加电路载板的抗机械应力、抗化学腐蚀能力，同时提高了电子系统的可靠性。

而与传统集成电路芯片或封装元器件不同的是，SiP不只是可处理数位系统电子的通用运算，像是DSP(Digital signal processing)数位信号处理系统、感测器、微机电MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)甚至是光通讯应用领域，都可以透过关键模组组件整合，以极小芯片的SiP封装元器件实践以往需要大片电路功能载板处理的功能设计。

由于SiP可使用的芯片内布局、内部连线技术方案的差异，可让SiP实现如单一封装体透过多芯片互连、倒装、IC芯片直接芯片互连等设计方案完成SiP元器件设计，这可以让SiP在多芯片整合后对外的电气连接接口大幅缩减，不仅可有效减少封装体尺寸与引脚数量，也可缩短功能IC间的连接线路长度，让电气性能表现大幅提升，而SiP透过芯片内部互连可以提供更高品质的电气连接效果、低功耗、低噪讯的连接品质，尤其在高外部频率的工作环境中，SiP的运行效能可以达到接近SoC元器件的运行效果。

SiP元器件也并非全无缺点，SiP在运行速度、接口频宽、功耗表现多数仍较SoC元器件来得逊色，因为SoC为功能极度优化的设计，已对运行效能、接口频宽、元器件功耗表现进行优化调教，而SiP为利用硅智财IP、功能IC或部分功能模块进行封装体内的内部连结整合，较SoC多了许多电晶体数量差距，导致功耗表现无法直接与SoC产品相抗衡。此外，内部打线连接若是采TSV(Through-Silicon Via)连接，因为接线未能如SoC达到极度优化，金属线材连接会因阻抗导致传输延迟，加上各功能芯片也有其独立电源供应，也会导致功耗优化的程度提升受限。

产业链结构完整台厂发展SiP最大优势

2007年第一代iPhone推出后，逐渐开启行动装置产品的普及。随着轻薄短小、多功能、低功耗等产品趋势形成，SiP技术渐成封装技术发展的目标；2015年，体积更小的Apple Watch等穿戴式产品开始兴起，亦亟需使用SiP技术协助。

而在物联网时代即将来临之际，对多功能整合、低功耗与微型化等需求更将逐步增加，SiP技术将能提供较为理想的解决方案。因此，不但国内外现有封装大厂极力发展SiP技术，相关基板厂、EMS厂乃至于上游晶圆代工厂，皆有厂商跨入以抢食商机。

由于SiP须不同专业领域互相配合，包括IC基板、封装技术、模组设计与系统整合能力等，这对相关台湾业者来说，是很好的发展机会。因为，台湾在半导体电子产业链结构完整，厂商分布广泛，具有发展