集成电路系统级封装技术及其应用
1980年代，ASIC以标准逻辑门为基本单元，由加工线提供给设计者免费使用，以缩短设计周期:1990年代后期，进入片上系统时代。在芯片上，它包括cpu、dsp、逻辑电路、模拟电路、射频电路、存储器、其他电路模块和嵌入式软件，相互连接形成一个完整的系统。
由于系统设计越来越复杂，设计界有专门开发具有这些功能的各种集成电路模块(称为知识产权核或IP核)的工厂。这些模块通过授权提供给其他系统设计者有偿使用。设计师会以IP核作为设计的基本单位。IP核的重用不仅缩短了系统设计周期，而且提高了系统设计的成功率。
？研究表明，与IC构成的系统相比，SOC设计可以综合考虑整个系统的各种条件，在相同的工艺条件下，可以实现更高的系统指标。21世纪将是SOC技术真正快速发展的时期。
近年来，由于整机的便携化发展和系统小型化的趋势，需要在芯片上集成更多不同类型的元件，如Si-CMOSIC、GaAs-RFIC、各种无源元件、光机电设备、天线、连接器等。并且单一材料和标准工艺如传感器的SOC受到限制。近年来，基于SOC快速发展的系统级封装(system-in-package，SiP)不仅可以在一个封装中组装多个芯片，还可以堆叠和集成不同类型的器件和电路芯片。复杂而完整的系统。
与SOC相比，SIP具有:
(a)可以提供更多的新功能；
(2)各工序兼容性好；
(3)灵活性和适应性强；
(4)成本低；
(5)易于分块测试；
(6)开发周期短。
SOC和SIP相辅相成。一般认为SOC主要用于军事装备更新慢、性能要求高的产品。SIP主要用于替代周期短的消费品，比如手机。SIP的合格率和计算机辅助设计有待进一步提高。
由于液滴的复杂性，对液滴的设计和工艺提出了更高的要求。在设计方面，需要一个由系统工程师、电路设计、版图设计、硅工艺设计、测试、制造组成的团队共同努力，才能达到最佳的性能、最小的尺寸、最低的成本。首先，通过计算机辅助仿真设计对芯片、电源和无源元件的参数和版图进行了设计。高密度线的设计要考虑消除振荡、过冲、串扰和辐射。考虑散热和可靠性；选择基板材料(包括介电常数、损耗、互连阻抗等。);制定线宽、间距、穿孔等设计规则；最后，设计了主板的版图。
SIP采用了近十年来迅速发展的触发焊接互连技术。触发焊接互连具有DC电压低、互连密度高、寄生电感低、热性能和电性能好等优点，但其成本高于焊丝。SIP的另一个优点是可以集成各种无源元件。集成电路中无源元件的应用越来越多。例如，一部手机中的无源元件与有源元件的比例约为50: 1。采用了近年来发展起来的低温* * *烧多层陶瓷(LTCC)和低温* * *烧铁氧体(LTCF)技术，即将电阻、电容、电感、滤波器、谐振器等无源元件集成在多层陶瓷中，就像有源器件集成在硅片中一样。此外，为了提高封装中芯片核心的面积比，采用两个以上的芯片堆叠结构，并在Z方向进行三维集成。开发了叠层芯片间超薄柔性绝缘基板、基板上铜线、通孔互连和金属化等新技术。
SIP因其快速进入市场的竞争能力，更小、更薄、更轻、功能更多，在业界得到了广泛应用。其主要应用是射频/无线应用、移动通信、网络设备、计算机及外设、数码产品、图像、生物和MEMS传感器。
到2010年，预计SiP的布线密度、热密度、元器件密度、I/O密度分别为6000cm/cm 2、100W/cm 2、5000/cm 2、3000/cm 2。系统级封装设计也朝着SOC的自动布局布线等计算机辅助自动化方向发展。英特尔最先进的SiP技术将五个堆叠式闪存芯片集成到一个1.0mm超薄封装中。东芝的SiP目标是将手机的所有功能集成到一个包中。日本最近预测，如果世界上五分之一的LSI系统采用SiP技术，SiP市场可以达到1.2万亿日元。凭借其进入市场的优势，未来几年SiP将以更快的速度增长。我国在加快发展集成电路设计和芯片制造的同时，应加大系统级封装的研发。