?SiP（System-in-Package)?

SiP系統(tǒng)級封裝，是指將多個具有不同功能的有源電子元件（通常是IC裸芯片）與可選的無源器件，以及諸如MEMS或者光學器件等其它組件有機結合，組裝到一個封裝體內部，實現(xiàn)一定功能的單個標準封裝器件，形成一個系統(tǒng)或者子系統(tǒng)，我們通常可稱之為微系統(tǒng)(Micro-System)。

?微系統(tǒng)（Micro-System)?

在了解微系統(tǒng)之前，我們首先了解一下系統(tǒng)。

系統(tǒng)可大可小，可復雜可簡單。銀河系是一個系統(tǒng)，太陽系是一個系統(tǒng)，地球是一個系統(tǒng)，宇宙飛船是一個系統(tǒng)，衛(wèi)星是一個系統(tǒng)，有效載荷是一個系統(tǒng)，一塊PCB是一個系統(tǒng)，一顆SiP是一個系統(tǒng)，一顆SoC也是一個系統(tǒng)。

?系 統(tǒng) 的 定 義?

系統(tǒng)是指能夠完成一種或者幾種功能的組合在一起的結構，系統(tǒng)是指將零散的東西進行有序的整理、編排形成的整體。系統(tǒng)是由相互作用相互依賴的若干組成部分結合而成的，具有特定功能的有機整體，而且這個有機整體又是更大系統(tǒng)的組成部分。

?系 統(tǒng) 的?特 征?

系統(tǒng)特征主要包括以下6點:

(1) 集合性，系統(tǒng)至少是由兩個或兩個以上可以相互區(qū)別的要素組成，單個要素不能構成系統(tǒng)。對應到SiP上，表明SiP內包含至少兩顆（兩種）以上的裸芯片，以及數(shù)量不一的無源器件等。

(2) 相關性，系統(tǒng)內每一要素? 相互依存、相互制約、相互作用而形成了一個相互關聯(lián)的整體，某個要素發(fā)生了變化，其他要素也隨之變化，并引起系統(tǒng)變化。對應到SiP上，一個芯片的狀態(tài)發(fā)生變化，其它芯片都會有相應的調整，才能滿足SiP定義的功能，一顆芯片失效，整個SiP的功能失效或者部分功能缺失。所以在設計SiP時，在滿足功能的前提下，盡可能簡單，用最少的芯片實現(xiàn)SiP的功能，否則，其中一顆芯片失效了，其它芯片往往就跟著“陪葬”了。

(3) 目的性，系統(tǒng)都具有明確目的，即系統(tǒng)表現(xiàn)出的某種特定功能。這種目的必須是系統(tǒng)的整體目的，不是構成系統(tǒng)要素或子系統(tǒng)的局部目的。通常情況下，一個系統(tǒng)可能有多重目的性。對應到SiP上，就涉及到SiP功能的定義，如果有明確的應用目的，SiP的功能定義就容易明確，應當避免目的不明確而將功能定義的含糊，從而增加SiP設計實現(xiàn)的難度。

(4) 層次性，一個復雜的系統(tǒng)由多個子系統(tǒng)組成，子系統(tǒng)可能又分成多個更小的子系統(tǒng)，而這個系統(tǒng)本身又是一個更大系統(tǒng)的組成部分，系統(tǒng)是有層次的。系統(tǒng)的結構與功能都是指的相應層次上的結構與功能，而不能代表高層次和低層次上的結構與功能。對應到SiP上，SiP應該屬于一個復雜系統(tǒng)的子系統(tǒng)，同時SiP中還會包含更小的系統(tǒng)，例如一個SiP中可能包含一顆或者多顆SoC，或者已經通過晶圓級封裝工藝完成一次集成的產品。

(5) 環(huán)境適應性，系統(tǒng)所具有的隨外部環(huán)境變化相應進行自我調節(jié)、以適應新環(huán)境的能力。系統(tǒng)必須在環(huán)境變化時，對自身功能作出相應調整。沒有環(huán)境適應性的系統(tǒng)，是沒有生命力的。對應到SiP上，在設計SiP時，應當考慮到環(huán)境的變化對SiP產品的影響，考慮到SiP可能的應用領域以及產品的生命周期。

(6) 動態(tài)性，系統(tǒng)的生命周期所體現(xiàn)出的系統(tǒng)本身也處在孕育、產生、發(fā)展、衰退、湮滅的變化過程中。對應到SiP上，同樣存在SiP產品構思、規(guī)劃、設計、生產、測試、推廣、應用、更新?lián)Q代等過程。

?微 系 統(tǒng) 的 定 義?

微系統(tǒng)通常是指在很小的尺度內實現(xiàn)的系統(tǒng)，這個尺度通常是指一個芯片內部或者封裝的內部。在傳統(tǒng)意義上，微系統(tǒng)通常和MEMS（Micro Electro Mechanical Systems）聯(lián)系在一起，常見的應用包括各種傳感器，微電機，微泵等。

微系統(tǒng)技術是由集成電路技術發(fā)展而來的，利用硅各向異性腐蝕技術用于在平面硅襯底上加工三維結構（體硅結構），利用集成電路的加工技術制造微系統(tǒng)技術器件，例如懸臂梁、薄膜和噴嘴；微傳感器的關鍵部件，噴墨打印技術等。隨著技術發(fā)展，微系統(tǒng)技術研究進入一個突飛猛進、日新月異的發(fā)展階段。光微系統(tǒng)技術，生物微系統(tǒng)技術也都發(fā)展迅速。

SiP技術出現(xiàn)后，微系統(tǒng)的定義逐漸發(fā)生了一些變化，由原來的偏重于MEMS，微結構等專用的領域，逐漸擴展到更為通用的領域，其尺度也擴展到了系統(tǒng)級封裝的尺度。?

現(xiàn)在，我們可以這么定義：封裝在一個SiP內的系統(tǒng)則可稱之為微系統(tǒng)，其中可能包含有電子元器件（裸芯片、電阻、電容、電感等），MEMS，光學器件，傳感器，陀螺等。

目前來說，絕大多數(shù)的SiP內封裝的是純電子系統(tǒng)，我們可稱之為電子微系統(tǒng)，隨著技術的發(fā)展以及需求的不斷增加，SiP內部封裝的系統(tǒng)會逐漸從電子微系統(tǒng)轉向為混合微系統(tǒng)，在電子器件的基礎上，納入光學、機械、傳感器、微泵等。

?總? 結?

SiP是微系統(tǒng)的重要載體，也是目前實現(xiàn)微系統(tǒng)的最佳途徑。

在SiP的基礎上更易實現(xiàn)微系統(tǒng)的小型化、低功耗、高性能，以及靈活性，多樣性的特點。并在一定程度上降低成本，縮短研發(fā)周期。

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