在后摩尔定律时代，为适应电子设备的便携性和小型化趋势，系统级封装SiP（System in Package）技术成为集成电路持续发展的重要方向，其具有封装效率高、成本低、尺寸紧凑等优势。
5月7日，集微网举办了第76期“集微公开课”活动，特邀华天科技（南京）有限公司技术总监陈兴隆，进行“华天科技SiP封装技术能力介绍”的主题分享，帮助业内人士加强对SiP产品的技术发展趋势及前景、华天科技SiP封装技术能力以及Roadmap的了解，更深入地理解华天科技DSMBGA、EMI、V-loop等产品封装工艺。
华天科技作为全球半导体封测知名企业，为客户提供封装设计、封装仿真、引线框封装、基板封装、晶圆级封装、晶圆测试及功能测试、物流配送等一站式服务，在封测领域沉淀了丰富经验，并已掌握了 SiP、FC、TSV、Bumping、Fan-Out、WLP、3D等集成电路先进封装技术。
SiP产品的技术发展趋势和市场前景
目前，SiP封装技术正从传统单/双面的FC、WB或hybrid封装、单面Fan-out封装技术向2.5D/3D封装和模组化解决方案转变。同时，SiP基板技术也不断开发出更薄的基板，采用超薄基板和背面凹腔工艺显著减少封装厚度。此外，相关的贴片设备也从追求高产出转向高精度的贴装技术。
从产品应用上来看，随着5G技术的推进，手机需要支持更多频段，尤其是超高频（UHB）频段。陈总介绍，为满足性能要求，更多的产品转向使用高度集成的单、双面SiP方案，双面SiP得到广泛应用。未来5G毫米波和6G将推动更复杂、高集成度的SiP产品发展，包括集成滤波器、双工器等元件，并可能出现异构集成的AiP/AoC封装技术。
除手机等智能终端应用领域外，SiP产品还有电信和基础设施、汽车、电子、工业、医疗、国防、航空航天等应用领域。陈总介绍称，2022年全球各类终端的SiP市场总规模212亿美元，预计2028年会持续增长至338亿美元，CAGR达到8.1%。SiP市场由手机和消费类产品主导，占2022年总收入的89%，并在未来继续占主导市场。由于汽车、工业、电信和基础设施的增长，未来整体规模将持续上升。
SiP封装的优势及技术驱动力在于缩短了产品上市时间，降低了主板复杂度、系统成本，使尺寸更小，实现更好的焊接可靠性。然而，SiP封装也面临更大的挑战，如在SiP中多个芯片的高密度组合会导致电磁干扰和兼容性问题的增加；再如，单个小尺寸封装内部多个芯片的散热会影响产品的性能和可靠性。同时，随着芯片器件数量和互联密度的提高，封装成品率也成为一大挑战。
华天射频SiP产品全面且先进的技术能力
为了保持自身封装技术的先进性，华天科技早在2015年便开始射频PA产品的封装技术研发和生产工作，从早期的2G/3G/4G 射频前端芯片，到近两年的5G PAMiD，Redcap，以及Cat.1、Cat.4等NBIoT通信模组封装都保持着国内封装厂商的领先地位。
从华天科技射频SiP技术线路图看，目前，华天科技正专注于DSMBGA封装技术量产，该技术将原先的单面SiP模组做成双面后，可以显著减少模组的外形尺寸，满足手机对模组更小尺寸、更全性能的要求。展望未来，华天科技将致力于更高集成度的L-PAMiD产品的开发和双面塑封技术的量产。
华天射频SiP产品技术有着诸多技术优势，目前，华天科技能够提供设计、仿真、封装及测试一站式完整解决方案、射频模组解决方案，可实现基于FO，TSV，FC，WB，FC+WB，TCB等互连方式的SiP封装方案，和基于铜框架，树脂基板，陶瓷基板等SIP解决方案。此外，华天科技还通过EMI工艺，有效减少了芯片间的电磁干扰。在单、双面SiP封装工艺方面，华天科技积极应对一系列技术挑战并取得显著成效。华天科技采用先进 SMT 技术、多定位点策略，通过基板设计材料选择和工艺支撑，有效减少了 SiP 封装的贴装偏移和翘曲问题。
优越的SiP技术能力背后，离不开华天科技强大的技术实力和完善的产线配置。陈总介绍称，华天科技SiP团队组织架构健全，管理层和各工序关键岗位工程师100%配置到位，人员经验丰富，聚集了大批SiP封装领域资深工程师。同时，华天南京工厂建有SiP专用车间，涵盖封装全流程工序。
在公开课最后，陈总表示，经过多年发展，华天科技SiP封装方面在满足客户的大产能要求的同时，已经形成一套严格的质量管控体系，并通过更新仿真数据库和工艺能力，提高产品设计的精确性和生产的可靠性。未来，华天科技将继续深耕各类先进封装技术，持续在激烈的市场竞争中保持优势，坚持以客户为中心，以卓越的产品和服务促进产业发展。
