在摩爾定律提出的前三十年，新工藝制程的研發(fā)并不困難，但隨著特征尺寸越來越接近宏觀物理和量子物理的邊界，現(xiàn)在先進工藝制程的研發(fā)越來越困難，研發(fā)成本也越來越高。如果工藝制程繼續(xù)按照摩爾定律所說的以指數(shù)級的速度縮小特征尺寸，會遇到兩個阻礙，首先是經(jīng)濟學的阻礙，其次是物理學的阻礙。

由于兩大阻礙的存在，繼續(xù)簡單粗暴地縮小特征尺寸將會變得越來越困難。為了解決阻礙問題，產(chǎn)業(yè)界和學術(shù)界給出了三個方向，一是“More Moore繼續(xù)深度摩爾”，二是“More than Moore超越摩爾”，三是“Beyond CMOS超越CMOS”。

針對 “More Moore繼續(xù)深度摩爾”和“More than Moore超越摩爾”這兩條路徑，分別誕生了兩種產(chǎn)品SoC（System On a Chip系統(tǒng)級芯片）和SiP（System In a Package系統(tǒng)級封裝）。SoC是摩爾定律繼續(xù)往下走下的產(chǎn)物，而SiP則是實現(xiàn)超越摩爾定律的重要路徑。兩者都是實現(xiàn)在芯片層面上實現(xiàn)小型化和微型化系統(tǒng)的產(chǎn)物。

根據(jù)國際半導體路線組織（ITRS）的定義：SiP（System In a Package系統(tǒng)級封裝）為將多個具有不同功能的有源電子元件與可選無源器件，以及諸如MEMS或者光學器件等其他元器件優(yōu)先組裝到一起，實現(xiàn)一定功能的單個標準封裝件，形成一個系統(tǒng)或者子系統(tǒng)。簡而言之，SiP是將多種功能芯片，包括處理器、存儲器等功能芯片集成在一個封裝內(nèi)，從而實現(xiàn)一個基本完整的功能。與SoC（System On a Chip系統(tǒng)級芯片）相對應。不同的是系統(tǒng)級封裝是采用不同芯片進行并排或疊加的封裝方式，而SOC則是高度集成的芯片產(chǎn)品。從封裝發(fā)展的角度來看，SiP是SoC封裝實現(xiàn)的基礎。

半導體技術(shù)向多元化轉(zhuǎn)型是未來市場增長動力。從130納米到28納米時代都屬于“一枝獨秀”，例如130納米/90納米時代的臺式電腦 、65納米時代的移動電腦、40/28納米時代的大數(shù)據(jù) ，20/16/14納米時代的移動智能終端；摩爾定律放緩后，進入后摩爾時代，相關多元化技術(shù)加入推動市場規(guī)模持續(xù)增長，已經(jīng)從“一枝獨秀”來到“百花齊放”，例如10納米時代的邊緣計算、AR/VR，再到7/5/3納米時代，更是有物聯(lián)網(wǎng)、5G通信、智能汽車、人工智能等推動市場增長。

面對多元化進程中市場新的應用需求，如更高的計算能力（More computation power）、更多功能要求（More Functional requirement）、高頻（high frequency）、低功耗（low power consumption），異質(zhì)系統(tǒng)集成是關鍵解決方案之一，當然也可以按照摩爾定律繼續(xù)艱難前行。

事實上，集成電路（Integrated Circuit）中集成是電路永恒的追求。人類為了追求芯片的性能和功能，一直都走在集成的道路上。在集成電路發(fā)明60多年來，從最早期的晶體管集成（SSI到MSI到LSI到VLSI再到今天的ULSI）；當晶體管集成到了億級時，再想要集成更多的晶體管，成本將大大增加，于是出現(xiàn)了芯片集成，就是通常所說的SoC（System On a Chip系統(tǒng)級芯片）；也出現(xiàn)了封裝集成，就是本文所指的SiP；也包括板級集成(SoB,System on board或Board-Level Sysem Integration)。

系統(tǒng)集成將造成集成電路產(chǎn)業(yè)鏈（晶圓代工Foundry、委外封測代工OSAT、電子制造服務EMS和系統(tǒng)廠商）各有重疊重整，帶來新的競爭和機遇。

SiP技術(shù)的集成方式比較靈活多樣，具有更大的設計自由度，進入市場的周期比較短，研究開發(fā)費用也較SoC低，NRE(Non-Recurring Engineering)費用也比較低，所以雖然無法完全取代具有更高集成度水平的單芯片硅集成技術(shù)SoC，但可在某些應用市場上作為一種變通方案代替SoC。特別是針對有更多功能、更高頻率、更低功耗需求的應用市場，包括5G通信用的射頻前端、物聯(lián)網(wǎng)用的傳感器芯片、智能汽車用的功率芯片，SiP將發(fā)揮更多優(yōu)勢。

而相比SoB技術(shù)時，SiP技術(shù)能提供更佳性能指標、更小尺寸的產(chǎn)品，以滿足系統(tǒng)的需求。

相比較而言，SoC、SiP、SoB三大集成技術(shù)中，筆者認為SiP具有更多的優(yōu)勢，也將有更多的機遇，或?qū)⒊蔀榇筅A家。

“第三屆中國系統(tǒng)級封裝大會”（SiP Conference China 2019）被廣泛認為是中國至關重要的SiP大會，由博聞創(chuàng)意會展（深圳）有限公司主辦。本次大會將涵蓋11 項熱門議題和 40+ 國內(nèi)外重磅演講嘉賓，分享面向5G、手機、loT和可穿戴設備等應用的SiP系統(tǒng)解決方案，并圍繞SiP測試、組裝工藝與技術(shù)，帶來先進的5G材料和基片解決方案，共同探尋SiP業(yè)務與技術(shù)趨勢。