?SiP（System-in-Package)?

SiP系統(tǒng)級封裝，是指將多個(gè)具有不同功能的有源電子元件（通常是IC裸芯片）與可選的無源器件，以及諸如MEMS或者光學(xué)器件等其它組件有機(jī)結(jié)合，組裝到一個(gè)封裝體內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)一定功能的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝器件，形成一個(gè)系統(tǒng)或者子系統(tǒng)，我們通?？煞Q之為微系統(tǒng)(Micro-System)。

?微系統(tǒng)（Micro-System)?

在了解微系統(tǒng)之前，我們首先了解一下系統(tǒng)。

系統(tǒng)可大可小，可復(fù)雜可簡單。銀河系是一個(gè)系統(tǒng)，太陽系是一個(gè)系統(tǒng)，地球是一個(gè)系統(tǒng)，宇宙飛船是一個(gè)系統(tǒng)，衛(wèi)星是一個(gè)系統(tǒng)，有效載荷是一個(gè)系統(tǒng)，一塊PCB是一個(gè)系統(tǒng)，一顆SiP是一個(gè)系統(tǒng)，一顆SoC也是一個(gè)系統(tǒng)。

?系 統(tǒng) 的 定 義?

系統(tǒng)是指能夠完成一種或者幾種功能的組合在一起的結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)是指將零散的東西進(jìn)行有序的整理、編排形成的整體。系統(tǒng)是由相互作用相互依賴的若干組成部分結(jié)合而成的，具有特定功能的有機(jī)整體，而且這個(gè)有機(jī)整體又是更大系統(tǒng)的組成部分。

?系 統(tǒng) 的?特 征?

系統(tǒng)特征主要包括以下6點(diǎn):

(1) 集合性，系統(tǒng)至少是由兩個(gè)或兩個(gè)以上可以相互區(qū)別的要素組成，單個(gè)要素不能構(gòu)成系統(tǒng)。對應(yīng)到SiP上，表明SiP內(nèi)包含至少兩顆（兩種）以上的裸芯片，以及數(shù)量不一的無源器件等。

(2) 相關(guān)性，系統(tǒng)內(nèi)每一要素? 相互依存、相互制約、相互作用而形成了一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的整體，某個(gè)要素發(fā)生了變化，其他要素也隨之變化，并引起系統(tǒng)變化。對應(yīng)到SiP上，一個(gè)芯片的狀態(tài)發(fā)生變化，其它芯片都會有相應(yīng)的調(diào)整，才能滿足SiP定義的功能，一顆芯片失效，整個(gè)SiP的功能失效或者部分功能缺失。所以在設(shè)計(jì)SiP時(shí)，在滿足功能的前提下，盡可能簡單，用最少的芯片實(shí)現(xiàn)SiP的功能，否則，其中一顆芯片失效了，其它芯片往往就跟著“陪葬”了。

(3) 目的性，系統(tǒng)都具有明確目的，即系統(tǒng)表現(xiàn)出的某種特定功能。這種目的必須是系統(tǒng)的整體目的，不是構(gòu)成系統(tǒng)要素或子系統(tǒng)的局部目的。通常情況下，一個(gè)系統(tǒng)可能有多重目的性。對應(yīng)到SiP上，就涉及到SiP功能的定義，如果有明確的應(yīng)用目的，SiP的功能定義就容易明確，應(yīng)當(dāng)避免目的不明確而將功能定義的含糊，從而增加SiP設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的難度。

(4) 層次性，一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)可能又分成多個(gè)更小的子系統(tǒng)，而這個(gè)系統(tǒng)本身又是一個(gè)更大系統(tǒng)的組成部分，系統(tǒng)是有層次的。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能都是指的相應(yīng)層次上的結(jié)構(gòu)與功能，而不能代表高層次和低層次上的結(jié)構(gòu)與功能。對應(yīng)到SiP上，SiP應(yīng)該屬于一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的子系統(tǒng)，同時(shí)SiP中還會包含更小的系統(tǒng)，例如一個(gè)SiP中可能包含一顆或者多顆SoC，或者已經(jīng)通過晶圓級封裝工藝完成一次集成的產(chǎn)品。

(5) 環(huán)境適應(yīng)性，系統(tǒng)所具有的隨外部環(huán)境變化相應(yīng)進(jìn)行自我調(diào)節(jié)、以適應(yīng)新環(huán)境的能力。系統(tǒng)必須在環(huán)境變化時(shí)，對自身功能作出相應(yīng)調(diào)整。沒有環(huán)境適應(yīng)性的系統(tǒng)，是沒有生命力的。對應(yīng)到SiP上，在設(shè)計(jì)SiP時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮到環(huán)境的變化對SiP產(chǎn)品的影響，考慮到SiP可能的應(yīng)用領(lǐng)域以及產(chǎn)品的生命周期。

(6) 動態(tài)性，系統(tǒng)的生命周期所體現(xiàn)出的系統(tǒng)本身也處在孕育、產(chǎn)生、發(fā)展、衰退、湮滅的變化過程中。對應(yīng)到SiP上，同樣存在SiP產(chǎn)品構(gòu)思、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、測試、推廣、應(yīng)用、更新?lián)Q代等過程。

?微 系 統(tǒng) 的 定 義?

微系統(tǒng)通常是指在很小的尺度內(nèi)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，這個(gè)尺度通常是指一個(gè)芯片內(nèi)部或者封裝的內(nèi)部。在傳統(tǒng)意義上，微系統(tǒng)通常和MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）聯(lián)系在一起，常見的應(yīng)用包括各種傳感器，微電機(jī)，微泵等。

微系統(tǒng)技術(shù)是由集成電路技術(shù)發(fā)展而來的，利用硅各向異性腐蝕技術(shù)用于在平面硅襯底上加工三維結(jié)構(gòu)（體硅結(jié)構(gòu)），利用集成電路的加工技術(shù)制造微系統(tǒng)技術(shù)器件，例如懸臂梁、薄膜和噴嘴；微傳感器的關(guān)鍵部件，噴墨打印技術(shù)等。隨著技術(shù)發(fā)展，微系統(tǒng)技術(shù)研究進(jìn)入一個(gè)突飛猛進(jìn)、日新月異的發(fā)展階段。光微系統(tǒng)技術(shù)，生物微系統(tǒng)技術(shù)也都發(fā)展迅速。

SiP技術(shù)出現(xiàn)后，微系統(tǒng)的定義逐漸發(fā)生了一些變化，由原來的偏重于MEMS，微結(jié)構(gòu)等專用的領(lǐng)域，逐漸擴(kuò)展到更為通用的領(lǐng)域，其尺度也擴(kuò)展到了系統(tǒng)級封裝的尺度。?

現(xiàn)在，我們可以這么定義：封裝在一個(gè)SiP內(nèi)的系統(tǒng)則可稱之為微系統(tǒng)，其中可能包含有電子元器件（裸芯片、電阻、電容、電感等），MEMS，光學(xué)器件，傳感器，陀螺等。

目前來說，絕大多數(shù)的SiP內(nèi)封裝的是純電子系統(tǒng)，我們可稱之為電子微系統(tǒng)，隨著技術(shù)的發(fā)展以及需求的不斷增加，SiP內(nèi)部封裝的系統(tǒng)會逐漸從電子微系統(tǒng)轉(zhuǎn)向?yàn)榛旌衔⑾到y(tǒng)，在電子器件的基礎(chǔ)上，納入光學(xué)、機(jī)械、傳感器、微泵等。

?總? 結(jié)?

SiP是微系統(tǒng)的重要載體，也是目前實(shí)現(xiàn)微系統(tǒng)的最佳途徑。

在SiP的基礎(chǔ)上更易實(shí)現(xiàn)微系統(tǒng)的小型化、低功耗、高性能，以及靈活性，多樣性的特點(diǎn)。并在一定程度上降低成本，縮短研發(fā)周期。

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