SiP（System in Package，系统级封装），就是将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件，以及MEMS，或者光学器件等其他器件优先组装到一起，实现一定功能的单个标准封装件，形成一个系统，或者子系统。

  从架构上来说，它会将处理器、存储器、电源管理芯片，以及无源器件等不同功能的芯片通过并排，或者叠加的方式封装在一起。它跟SoC一样，都可以在芯片层面上实现产品的小型化和微型化。不同的是，SiP是将多颗不同的芯片封装在一起，SoC是一颗芯片。

SiP与SoC架构的不同，图片来源：电子发烧友 

  SoC是摩尔定律继续往前发展的产物，而SiP则是实现超越摩尔定律的重要路径。两者各有优势和劣势，对SoC来说，它具有最高的密度、最高的速度和最低的能耗，但它需要对性能进行妥协、设计变更也不太灵活、开发成本高、开发周期也长、更重要的是良率会比较低；而对SiP来说，它可以选择最好的元器件、设计变更更加灵活、开发周期短、开发成本低、良率也相对更高。

SiP与SoC的优缺点对比，图片来源：电子发烧友 

  其实，汽车无线充PCB厂的集成电路的封装技术一直在演进，其演进方向为高密度、高脚位、薄型化和小型化。集成电路封装技术的发展路径大致可以分为四个阶段，第一阶段是插孔元件时代；第二阶段是表面贴装时代；第三阶段是面积阵列封装时代；第四阶段是高密度系统级封装时代。
  目前，全球半导体封装的主流已经进入第四阶段，SiP，PoP，Hybrid等主要封装技术已大规模生产，部分高端封装技术已向Chiplet产品应用发展。SiP和3D是封装未来重要的发展趋势，但鉴于3D封装技术难度较大、成本较高，SiP，PoP， HyBrid等封装仍是现阶段业界应用于高密度高性能系统级封装的主要技术。

  电路板厂根据中国半导体协会的数据显示，2019年我国集成电路封测收入为2,349.7亿元，同比增长7.1%。2019年，大陆封测企业数量已经超过了120家，市场规模从2012年的1,034亿元，增长至2019年的2,349.7亿元，复合增速为12.4%，增速低于集成电路整体增速。
  根据Yole预测，到2023年，射频前端模块的SiP封装市场规模将达到53亿美元，复合增长率为11.3%。根据线路板厂小编预计，到2026年全球5G芯片市场规模将达到224.1亿美元。5G时代的到来，将带动半导体产业的发展，推动SiP等先进封装的需求，成为先进封装领域新的增长动能。目前可以提供SiP封测服务的企业主要有日月光及其子公司环旭电子、安靠、矽品、长电科技及其子公司星科金朋等几家封测公司。

SiP在5G手机中运用日益广泛

  目前世界范围内对于5G的频谱已基本达成共识，3~6GHz中频段将成为5G的核心工作频段，主要用于解决广域无缝覆盖问题，6GHz以上高频段主要用于局部补充，在信道条件较好的情况下为热点区域用户提供超高数据传输服务，例如对于26GHz、28GHz、39GHz毫米波应用也逐渐趋向共识。5G的频段分为Sub-6GHz和毫米波两个部分，Sub-6GHz部分信号的性能与LTE信号较为相似，射频器件的差异主要在于数量的增加，毫米波部分则带来射频结构的革命性变化。

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  5G手机需集成更多射频器件。手机射频模块主要实现无线电波的接收、处理和发射，关键组件包括天线、射频前端和射频芯片等。其中射频前端则包括天线开关、低噪声放大器LNA、滤波器、功率放大器等众多器件。从2G时代功能机单一通信系统，到如今智能机时代同时兼容2G、3G、4G等众多无线通信系统，手机射频前端包含的器件数量也越来越多，对性能要求也越来越高。
  5G手机所需射频器件数量将远超前代产品，结构复杂度大幅提升。5G手机需要前向兼容2/3/4G通信制式，本身单台设备所需射频前端模组数量就将显著提升。5G单部手机射频半导体用量相比4G手机近乎翻倍增长。其中接收/发射机滤波器从30个增加至75个，包括功率放大器、射频开关、频带等都有至少翻倍以上的数量增长。器件数量的大幅增加将显著提升结构复杂度，并提高封装集成水平的要求。
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  SiP技术将在5G手机中应用日益广泛，发挥日益重要的作用：1）第一步：5G需要兼容LTE等通信技术，将需要更多的射频前端SiP模组；2）第二步：毫米波天线与射频前端形成AiP天线模组；3）第三步：基带、数字、内存等更多零部件整合为更大的SiP模组。

  对于整机厂来说，采用成熟的SiP方案可以简化手机的设计和制造流程，节省成本，并缩短开发时间，加快机型的商业化时间，成为成本和抢占市场先机竞争的利器。未来SiP将会广泛应用于5G、物联网、智能汽车、可穿戴设备、工业自动化，以及云计算等领域。