系统级封装
将不同元件集成于同一封装体的封装方式
系统级封装(System in Package,SiP)是一种通过将传感器、模数转换器、逻辑芯片、存储芯片等多类元件集成于单个封装体内实现系统功能的半导体封装技术。该技术自20世纪90年代发展而来,采用引线键合倒装焊工艺形成2D平面堆叠或3D垂直堆叠结构,具有设计灵活、开发周期短等特点,适用于消费电子等领域。
应用对比
与系统级芯片(SoC)的最大差异在于:
发展趋势
2024年技术融合方向包括:
2025年10月江波龙推出集成主控、NAND、PMIC等元件的mSSD产品,该产品采用紧凑型封装形态并为PCIe Gen5接口提供散热技术储备。通过省去传统SMT流程降低能源消耗,结合绿色封装工艺助力行业可持续发展。长电科技晶圆级微系统集成高端制造项目于2024年9月通线,2025年持续推进产品上量与产能扩充;汽车芯片成品制造封测项目于2024年底前通线,标志其在2.5D/3D封装与车规芯片封测领域进入兑现期。华天科技斥资20亿元设立南京华天先进封装有限公司,聚焦2.5D/3D等先进封装技术,通过技术层面突破制程微缩瓶颈、产业层面推动国产封装规模化、商业层面卡位AI与汽车电子高增长赛道实现战略布局。
AI大模型迭代与智能汽车普及推动2.5D/3D封装、扇出型封装、CPO光电合封等技术需求爆发,国内企业通过华天科技CPO研发、长电科技异构集成方案、通富微电AI封装项目等突破,加速半导体产业链高端化升级。
技术原理
系统级封装通过混合集成技术,在单个封装体内实现传感器、逻辑芯片、存储芯片等异构元件的系统集成,完成系统级功能。其形态可分为平面堆叠的2D结构和垂直堆叠的3D结构。2025年10月,江波龙推出的mSSD采用Wafer级系统级封装技术,将控制器NAND、PMIC等元件集成于20×30×2.0 mm单一封装体中。
工艺流程
主要分为两类技术:
2025年10月,江波龙推出业内首款集成主控、NAND、PMIC等元件的mSSD产品,该产品通过Wafer级系统级封装(SiP)技术将核心元件集成在单一封装体内,省去传统PCBA结构的SMT流程及多道复杂工序,将SSD生产流程简化为单一封装步骤。
优势与挑战
截至2024年,系统级封装的核心优势包括:
技术难点集中于电路复杂性、系统仿真精度及散热控制领域,通过高导热铝合金、石墨烯导热硅胶组合的创新散热设计可缓解小尺寸封装的散热压力。
参考资料
系统级封装.大辞海.2020-11-10
最新修订时间:2025-12-15 13:13
目录
概述
应用对比
参考资料