現世界排名第一的封測廠，中國臺灣的日月光科技在今年Q3的營收又創新高，達到了411.42億新臺幣。相同的一幕與去年何其相似，當時日月光的營收達到了392.76億新臺幣。這兩次營收爆發都與SiP（系統級封裝）有關。而據估計，iPhone 11的系統級封裝（SiP）和無線通訊整合模組持續拉貨，讓日月光第4季度業績有望繼續增長。

據供應鏈透露，蘋果在設計上大量採用系統級封裝（SiP）模組，意味著明年會繼續大量放出SiP封測代工訂單；加上無線藍牙耳機AirPods將開始導入SiP技術，在該技術打磨多年的日月光將成為封測業的大贏家。

在摩爾定律逐漸失去魅力的時候，SiP技術迎來了最好的時光。

漸成主流

SiP技術從MCM（多晶片模組）脫胎而來。它構建于已有的封裝技術之上，比如倒裝晶片、wire bonding（線鍵合）、fan-out 晶圓級封裝。由於以前摩爾定律進展毫無阻力，SiP也就不太受到重視。當單晶片集成（SoC）進展停滯的時候，能整合多個不同系統的SiP成為了行業拯救者。

根據標準定義，SiP是將多個具有不同功能的有源電子元件與無源器件，以及諸如MEMS或者光學器件等其他器件優先組裝到一起，實現一定功能的單個標準封裝件，形成一個系統或者子系統。

與SoC整合更多功能的目的一致，SiP也要在更小的身軀內吞下更多的功能。區別是，SiP是將多個不同晶片一並排或疊加的方式整合在一起，SoC本身就是一個晶片。晶片廠商們很久前就開始這麼做了，但只有蘋果公司加入這個行列，才徹底引爆了這個市場。Apple Watch S1晶片的拆解圖可以看到，在26mm×28mm的晶片內封裝了30個獨立的組件。

高通的Qualcomm Snapdragon System-in-Package（QSiP）模組也是同類技術的產物。QSiP 將應用處理器、電源管理、射頻前端、WiFi 等連接晶片、音訊轉碼器和記憶體等 400 多個零部件放在一個模組中，大大減少主機板的空間需求，從而為電池、攝像頭等功能提供了更大空間。

有幾個領域是目前SiP應用最多的。一是射頻領域。手機中的PA就是SiP模組，內部集成多頻功放、功率控制及收發轉換開關等功能。二是汽車電子，包括功率器件系統級封裝和雷達等。三是消費電子中的互聯（Wi-Fi/藍牙）、MEMS/感測器、攝像頭模組等。不過，千萬不要把麒麟990 5G，聯發科天璣1000和高通765當做是SiP，它們可都是不折不扣的SoC。

簡與繁

功率密度、散熱等問題困擾著傳統的晶片工藝，還有令人心煩的佈線阻塞、RC 延遲、電遷移以及靜電放電和電磁干擾等現象。SiP的出現為解決這些問題帶來了新的思路。

舉例來說，對數位雜訊和熱效應敏感的類比模組可以與數位模組保持一定距離。其次，所有模組和chiplet（小晶片）都在一個封裝中，形成一個大IP，就讓IP複用變得簡單。最後，通過增加晶片之間的連接的直徑和縮短信號傳輸的距離，可以提升性能並降低功耗，這反過來又可以降低驅動這些信號所需的功率。

SiP技術發展很快，形成了多種不同的實現方式。如果按照模組排列方式進行區分，可大體分為平面式2D封裝和3D封裝的結構。相對于2D封裝，採用堆疊的3D封裝技術又可以增加使用晶圓或模組的數量，從而在垂直方向上增加了可放置晶圓的層數，進一步增強SIP技術的功能整合能力。而在SiP的內部，可以通過單純的線鍵合（Wire Bonding），也可使用覆晶接合（Flip Chip），或二者混用。

除此之外，還可以採用多功能性基板整合元件的方式——將不同元件內藏於多功能基板中，達到功能整合的目的。不同的晶片排列方式，與不同的內部接合技術搭配，使SIP的封裝形態產生多樣化的組合，並可依照客戶或產品的需求加以客制化或彈性生產。

很多半導體廠商都有自己的SiP技術，名字可能會不一樣。比如，英特爾叫EMIB、台積電叫SoIC。但業內人士指出，這些都是SiP技術，差別就在於制程工藝。以台積電為例，其就用半導體設備來做封裝制程。台積電SiP技術的優勢在於晶圓級封裝，技術成熟、良率高，這也是普通封測廠商難以做到的。

追趕和超越

既然已經是不可逆的趨勢，各家封測廠都在發展自己的SiP技術。不過，這不是一件容易的事情。“SiP概念易理解，但是設計，技術等複雜，高端技術不太容易掌握。”半導體專家莫大康告訴記者。

封測廠要掌握SiP技術，其實就是要學習多種封裝技術。如超低弧度引線鍵合技術、窄節距引線鍵合技術、新型晶片粘貼（DAF、FOW等）技術、新型引線鍵合材料、窄節距銅柱倒裝凸點技術以及微凸點（Micro Bumping）技術等。此外，扇出型圓片級封裝（FOWLP），以TSV技術（刻蝕和填充）、晶圓減薄和再佈線工藝、晶片/晶圓鍵合堆疊等技術為核心的TSV堆疊封裝也是必要掌握的。沒有多年的積累，SiP可不是能隨便玩轉的。

臺灣的日月光公司是封測廠中很早就進行SiP投資的廠商。其也是具備系統級封裝技術層次最廣的封裝廠之一，涵蓋FCBGA、FOCoS和2.5D封裝等近十種封裝技術。尤其是得益于蘋果的大單，日月光的系統級封裝營收過去幾年都以數億美元的速度成長。

在全球封測廠最集中的中國大陸，目前有長電科技、通富微電、華天科技三家多年排名在全球前十。在SiP方面，大陸地區的整體水準怎樣呢？“最高水準與國際領先水準已相距不遠。”華西電子首席分析師孫遠峰表示。他進一步說明，“長電科技旗下長電韓國正積極佈局系統級封裝（SiP）業務，已切入韓國手機和可穿戴設備等終端產品供應鏈，客戶包括了三星和LG。”

國內企業在SiP領域的起步並不晚，近年來通過並購，快速積累先進封裝技術，技術平臺已經基本和海外廠商同步。如長電科技聯合產業基金、芯電半導體收購新加坡封測廠星科金朋，擁有了WLSCP、SiP、PoP等高端先進封裝技術，並實現量產。只是，整體先進封裝營收占總營收比例與臺灣和美國地區還存在一定的差距。