由于系统设计日益复杂,设计业出现了专门从事开发各种具有上述功能的集成电路模块(称做知识产权的内核,即IP核)的工厂,并把这些模块通过授权方式提供给其他系统设计者有偿使用。设计者将以IP核作为基本单元进行设计。IP核的重复使用既缩短了系统设计周期,又提高了系统设计的成功率。
近年来由于整机的便携式发展和系统小型化的趋势,要求芯片上集成更多不同类型的元器件,如Si-CMOSIC、GaAs-RFIC、各类无源元件、光机
SiP与SOC相比较具有:
(2)多种工艺兼容性好;
(4)低成本;
(6)开发周期较短等优点。
品,如手机等。SiP在合格率和计算机辅助设计方面尚有待进一步提高。
SiP采用近十年来快速发展的倒装焊互连技术,倒装焊互连比引线键合具有直流压降低、互连密度高、寄生电感小、热特性和电学性能好等优点,但费用较高。SiP的另一大优点是可以集成各种无源元件。无源元件在集成电路中的用量日益增加,如在手机中无源元件和有源器件之比约为50:1。采用近年来发展的低温共烧多层陶瓷(LTCC)和低温共烧铁氧体(LTCF)技术,即在多层陶瓷内集成电阻、电容、电感、滤波器和谐振器等无源元件,就如同在硅片中集成有源器件一样。此外,为了提高管芯在封装中所占面积比多采用两个以上的芯片叠层结构,在Z方向上进行三维集成。其叠层芯片之间超薄柔性绝缘层底板的研制、底板上的铜布线、互连通孔和金属化等新工艺技术得到了发展。
到2010年预计SiP的布线密度可达6000cm/cm2,热密度达到100W/cm2,元件密度达5000/cm2,I/O密度达3000/cm2。系统级封装设计也像SOC的自动布局布线一样朝着计算机辅助自动化的方向发展。Intel公司最先进的SiP技术已将五片叠层的闪存芯片集成到1.0mm的超薄封装内。日本东芝的SiP目标是把移动电话的全部功能集成到一个封装内。日本最近预测如果全世界LSI系统的1/5采用SiP技术,则SiP的市场可达1.2万亿日元。SiP以其进入市场快的优势,在未来几年内将以更快的增长速度发展。我国在加快发展集成电路设计和芯片制造的同时,应当加大系统级封装的研究和开发。