soc 還是 sip？隨著復(fù)雜系統(tǒng)級芯片設(shè)計成本的逐步上升，系統(tǒng)級封裝方案變得越來越有吸引力。同時，將更多芯片組合到常規(guī)外形的單個封裝中的新方法也正在成為一種趨勢。

    要 點

    多裸片封裝是建立在長久以來確立的提高電路密度的原則基礎(chǔ)上的。

    用90nm工藝開發(fā)單片系統(tǒng)asic 的高成本促使人們研究多芯片的替代方案。

    很多雄心勃勃3d芯片封裝的前兆是用于手機存儲器中相對簡單的疊式裸芯片結(jié)構(gòu)。

    經(jīng)過多年的單純概念性研究以后，完全3d化芯片至芯片連接成為現(xiàn)實可行的技術(shù)。

    現(xiàn)在我們有了系統(tǒng)級封裝（sip），或多芯片封裝。以前它們叫做多芯片模塊，更早時叫混合電路。本質(zhì)上來說，這些都不是什么新鮮東西，無非是將多個有源元器件裝入一個認(rèn)為是 ic 的封裝里。事實上，它就是集成電路的早期實現(xiàn)方法。在遙遠(yuǎn)的過去，常見的方法是用“單片 ic”表示廠商將所有功能集成到一個硅片上。而建立這種組合的基本動機至今沒有變化。我們采取這種途徑，是因為無法從技術(shù)上或經(jīng)濟(jì)上在單個芯片中實現(xiàn)某些功能的組合。隨著時間的流逝，這些因素之間平衡的變化可能改變對多芯片解決方案的決策。

    很快有了更大內(nèi)存

    決策過程的一個方面是依據(jù)工藝技術(shù)的極限。例如，對于內(nèi)存，長期以來確立了一條通過創(chuàng)新封裝提高器件密度的路徑。當(dāng)內(nèi)存沿著摩爾定律發(fā)展時，在任何時點上 dram 芯片都有一個相應(yīng)的最大可行尺寸。并且在那相同時刻，總會出現(xiàn)這個尺寸不夠用的一些項目。一些專業(yè)供應(yīng)商會將多個裸芯片裝入標(biāo)準(zhǔn)單芯片外形尺寸的封裝內(nèi)，從而制造出滿足要求的部件。通過預(yù)測封裝印腳的未來發(fā)展，這些供應(yīng)商已經(jīng)能在產(chǎn)品上市之前幾個月就可以估計并模仿出下一代單芯片部件的器件。由于 sram 內(nèi)存單元的尺寸較大，它的密度總是比 dram 要落后一至兩代，而將多個 sram 芯片封裝為一個部件，就可以用類似的尺寸提供相等的密度。今天，這個辦法同樣已用在閃存上。像white electronic designs公司這樣的供應(yīng)商不斷將多個芯片封裝為一體，而且white electronic designs公司最近還宣布推出了一種 64 mb 的 flash mcp（多芯片封裝），設(shè)計用于嵌入式應(yīng)用和高可靠性應(yīng)用，提供商用、工業(yè)和軍用溫度范圍。該器件為13mm×22mm，159塑封球柵陣列（pgba，圖1）。這款閃存組成是 8m×64，訪問時間為 90、100 和 120 ns，每個扇區(qū)的擦除/編程循環(huán)為 100萬次。價格并不便宜，在 500 片批量時，單價為 250 美元（工業(yè)溫度）。

    當(dāng)供應(yīng)商必須針對經(jīng)濟(jì)因素和技術(shù)因素做出優(yōu)化時，芯片劃分問題的決策就成了一個更加微妙的過程，供應(yīng)商要按照自己的工藝能力，提供最佳可能性的規(guī)范。很多年來，一直有兩種制造所謂的“智能電源”器件的相反方法。這些智能器件包括了具有某種智能程度的電源控制功能，如某些驅(qū)動和保護(hù)電路，以及復(fù)雜的控制部件，也許還包括微控制器內(nèi)核。有些供應(yīng)商選擇制造單芯片的辦法，而其它供應(yīng)商則在一個封裝內(nèi)用一個控制芯片外加一些獨立電源開關(guān)的辦法。單芯片方案需要復(fù)雜得多的制造工藝，而且設(shè)計師還要具備在單個芯片上處理電壓和熱應(yīng)力的復(fù)雜設(shè)計能力。但它的好處是供應(yīng)商可以使用比較簡單的封裝，無需考慮多個芯片在封裝內(nèi)的互連問題，因此也提高了成品率。反之，注重多芯片方法的倡導(dǎo)者則認(rèn)為他們可以對控制部分和電源部分采用優(yōu)化的工藝，因而有更好的總體性能，也（可能）制造出更可靠的部件。這兩種不同方案已經(jīng)共存了10年之久，現(xiàn)在供應(yīng)商都能成功地在市場上提供兩種方案，所以這種爭論得到了很好的平衡。作為用戶，除了考慮熱與散熱問題，你幾乎不必了解廠家如何制造這種智能開關(guān)。附文“l(fā)inear 技術(shù)公司介入電源模塊爭論”描述了電源領(lǐng)域新近增加的一種系統(tǒng)級封裝。

    當(dāng)射頻設(shè)計師需要為射頻功能（可能是 rf 自身或 rf 加基帶部分）找一種單封裝結(jié)構(gòu)時，他們也有類似的各種選擇。如藍(lán)牙就出現(xiàn)了各種單片方案；市場領(lǐng)先者 csr公司 已經(jīng)推出了自己第五代 bluecore 設(shè)計。但是，并非所有 rf 應(yīng)用都能支持在供應(yīng)商必須投資實現(xiàn)單芯片設(shè)計的 rf 與邏輯 cmos混合技術(shù)方面進(jìn)行巨額投入。insight sip公司 在 same（sofia antipolis 微電子）論壇 2005 上的一篇論文中描繪了通向 rf 系統(tǒng)級封裝的道路。該公司 cto chris barratt 對 rf 模塊設(shè)計中基板的重要角色作了說明