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歷 史?回 顧

（History reviewing）

83年前(1936年)，人類(lèi)歷史上第一塊PCB誕生，11年后(1947年)，世界上第一顆電子封裝Package問(wèn)世，又過(guò)了11年(1958年)，地球上出現(xiàn)了第一塊集成電路IC。

PCB和IC從一出現(xiàn)，其目的就是為了把更多的功能單元集成到一起，PCB上的集成是先在基板布線，再安裝元件，IC上的集成則是先在基底制作元件，然后再布線互聯(lián)。而Package則不同，其出現(xiàn)目的是為了保護(hù)芯片，尺度放大，和內(nèi)外電氣連接，本身并無(wú)集成的概念。

隨著技術(shù)和需求的發(fā)展，PCB和IC的集成度越來(lái)越高，密度越來(lái)越大，功能單元越來(lái)越多，逐漸向系統(tǒng)方向發(fā)展。這時(shí)候，Package的主要功能還沒(méi)有任何變化，只是隨著IC復(fù)雜程度的提升，逐漸從TO、DIP等插針式，發(fā)展到QFP、LCC等表面貼裝以及面陣的BGA CGA等，封裝引腳密度也越來(lái)越高，這也在很大程度促進(jìn)了PCB集成度的提高。

在IC上集成一個(gè)系統(tǒng)我們稱之為SoC（System on Chip），在PCB上集成一個(gè)系統(tǒng)我們可稱之為SoP（System on PCB），然而，傳統(tǒng)Package中依然沒(méi)有集成的趨勢(shì)。

而在另一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，混合集成電路中（包括厚膜集成和薄膜集成），逐漸發(fā)展出了MCM多芯片模塊，封裝中逐漸開(kāi)始集成，這距離第一款電子封裝已過(guò)去約四十年。

MCM多用在模擬和射頻領(lǐng)域，以金屬封裝為主，和傳統(tǒng)的大規(guī)模數(shù)字電路封裝并無(wú)交集，后者則多用塑封和陶瓷封裝。

又過(guò)了二十年，到了2007年，封裝的密度逐步提高，引腳陣列越來(lái)越大，SoC和PCB也在繼續(xù)發(fā)展，封裝內(nèi)的集成也僅限于MCM，而且多應(yīng)用于混合集成領(lǐng)域。

當(dāng)MCM需要更大的規(guī)模，更多的功能時(shí)，原有的概念已經(jīng)不適用時(shí)，SiP終于橫空出世，并帶有獨(dú)門(mén)絕技：3D集成技術(shù)。

隨著技術(shù)的推進(jìn)，IC上的集成逐漸達(dá)到了物理尺度的極限，摩爾定律也將要終結(jié)，PCB上的集成也發(fā)展到了一定程度而進(jìn)展緩慢。先天就有3D集成優(yōu)勢(shì)的SiP則成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)，成為后摩爾定律時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)！從系統(tǒng)廠商（Apple, Huawei等）到傳統(tǒng)封測(cè)廠商O(píng)SAT（Amkor, 日月光等）到芯片廠商Foundry（intel, TSMC等）都開(kāi)始關(guān)注并積極應(yīng)用SiP。在SiP中，新的封裝形式層出不窮，新的集成方式不斷涌現(xiàn)，從2D到2.5D到3D，人們關(guān)注的熱點(diǎn)還是集成技術(shù) Integration。

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觀 點(diǎn) 修 正

（Viewpoint revision）

筆者從事SiP技術(shù)十多年，參與了國(guó)內(nèi)四十多項(xiàng)SiP項(xiàng)目，深刻領(lǐng)會(huì)到SiP首先是系統(tǒng)，然后才是封裝。集成是SiP的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)當(dāng)然非常重要，沒(méi)有基礎(chǔ)，其它一切都是空中樓閣。但是，我們認(rèn)知不能總停留在基礎(chǔ)階段，我們應(yīng)該從更全面的角度去理解SiP技術(shù)。

因此，筆者提出了Si3P的概念，其中的i3代表著三個(gè)以i打頭的單詞integration集成，interconnection互聯(lián)，intelligence智能，關(guān)于每個(gè)概念的詳細(xì)解讀，請(qǐng)參考作者前幾期的文章：

• 概念深入：從SiP到Si3P

• Si3P 之 integration

• Si3P 之 interconnection

• Si3P 之 intelligence

這里，我們對(duì)第一篇文章中提出的概念做一點(diǎn)修正：

integration關(guān)注：1.封裝結(jié)構(gòu)，2.先進(jìn)工藝，3.先進(jìn)材料，更多從“物理結(jié)構(gòu)”的角度去理解。

interconnection：1.電磁互聯(lián)，2.熱互聯(lián)，3.力互聯(lián)，更多從“能量傳遞”的角度去理解。

intelligence：1.系統(tǒng)功能定義，2.產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景，3.測(cè)試和調(diào)試，4.軟件和算法，更多從“功能定義”的角度去理解。

對(duì)于SiP來(lái)說(shuō)，集成是基礎(chǔ)，互聯(lián)是關(guān)鍵，智能是目的。

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聯(lián) 想 比 喻

（Associative metaphor）

這里，我做個(gè)聯(lián)想比喻，集成就像是蓋房子，互聯(lián)就像是修路，智能就像是人。

房子我們可以修平房(2D集成)，也可以蓋高樓大廈(3D集成)...

修路我們可以修普通公路，可以修高速，可以修高鐵，運(yùn)行速度越高，對(duì)路線的平整度要求越高(阻抗連續(xù)性)，此外，還要合理考慮地勢(shì)的高低，以便水（熱量）能順利排出...

最后，人的出現(xiàn)，賦予了系統(tǒng)的功能和智能性...

集成-integration，關(guān)注的是物理結(jié)構(gòu)；互聯(lián)-interconnection，關(guān)注的是能量傳遞；智能-intelligence，關(guān)注的是功能定義。

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前 景 預(yù) 測(cè)

（Prospect forecast）

問(wèn)世約40年后，Package才開(kāi)始走上集成之路，雖然是半道出家，但由于后來(lái)掌握了3D集成的獨(dú)門(mén)絕技，并成功由Package封裝轉(zhuǎn)身為SiP系統(tǒng)級(jí)封裝。PCB和IC則是一開(kāi)始就走上集成之路，到目前為止已經(jīng)發(fā)展的足夠充分，加上尺度的影響，后續(xù)的發(fā)展空間反而比較有限。
SiP技術(shù)在集成之路上時(shí)間較短，加上新技術(shù)的加持，目前還有很大的發(fā)展空間。因此，SiP技術(shù)必將成為電子系統(tǒng)集成技術(shù)中最具前景，發(fā)展最快的技術(shù)！針對(duì)封裝Package中的集成技術(shù)的發(fā)展，一直到SiP技術(shù)的出現(xiàn)，我們可以這么總結(jié)一下：“四十年的空白，二十年的磨練，60歲終于練成了3D神功！”SiP技術(shù)出現(xiàn)后，微系統(tǒng)的定義發(fā)生了一些變化，SiP是微系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的重要載體，在SiP中實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)，我們亦可以稱之為微系統(tǒng)。微系統(tǒng)中，我們要從能量傳遞的角度去理解電磁互聯(lián)、熱互聯(lián)和力互聯(lián)。所有的人造系統(tǒng)，最終會(huì)向著智能化的方向發(fā)展，微系統(tǒng)不會(huì)列外，SiP也同樣不會(huì)例外！讓我們拭目以待！

最后，讓我們記住下面這幅圖，讓我們真正理解Si3P！

一定要讀的相關(guān)文章：

• 概念深入：從SiP到Si3P

• Si3P 之 integration

• Si3P 之 interconnection

• Si3P 之 intelligence
  

文字游戲，有時(shí)候也很有趣：

“Si3P”中的3次方本意是代表integration, inteconnection, intelligence?3個(gè)以?i?打頭的字母，表明應(yīng)該從“集成、互聯(lián)、智能”三個(gè)方面去理解SiP技術(shù)；此外，3次方也隱藏著另一層含義，表明SiP是以3D集成為特色的電子系統(tǒng)集成技術(shù)，這也與SiP本身的3D集成優(yōu)勢(shì)不謀而合！

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