系统级封装(system in package,SIP)是一种新型的封装技术,在IC封装领域,SIP是最高级的封装。在ITRS2005中对SIP的定义是:“SIP是采用任何组合,将多个具有不同功能的有源电子器件与可选择的无源元件,以及诸如MEMS或者光学器件等其他器件,组装成为可以提供多种功能的单个标准封装件,形成一个系统或者子系统”。对于SIP而言,在单一的模块内需要集成不同的有源芯片和无源元件、非硅器件、MEMS元件甚至光电芯片等,更长远的目标则考虑在其中集成生物芯片等。目前在无线通讯领域内特别是在3G领域内,SIP是非常有潜力的技术。
(1)微磁电集成元器件
微磁电集成元器件以LTCC技术为主要的制造方式,以电磁场理论和传输线理论为基础,结合微电子器件,构成微磁电集成模块、微磁电集成执行器及组成微波/毫米波集成电子整机系统,可实现频率高端电子整机的数字化、集成化、小型化和高可靠性,实现高灵敏的探测、高精细的执行和操纵,高密度的存储和传输等。
微磁电集成元器件的SIP技术涉及物理、化学、生物、材料、电子、机械等多学科,是一个多学科交叉的新科技领域,是在各类无源电子元件技术基础上,适应电子整机工作频段向微波/毫米波方向发展的需求和微波/毫米波技术新的发展方向逐步兴起的一种电路集成重要模式。微磁电集成元器件是基于电磁效应,特征尺寸在0.1到数毫米的新型集成元器件。
(2)微磁电集成元器件为中心的SIP特点
基于微磁电集成元器件技术和通过SIP技术与微波/毫米波微电子器件、光电子器件的结合与复合,可望比当今的混合微波集成模块既有更小的体积尺寸和更高的功率密度和更强的电路系统功能。
基于微磁电效应的微波/毫米波SIP级T/R组件,对比目前应用的混合微波集成式模块,可望做到探测频率和灵敏度自适应可调,将大大提高空间电磁信号的频带和灵敏度。主要特点包括:
(1)低功耗。采用微磁电集成元器件的SIP集成系统所需功耗更小,是目前以PCB基板为基础的集成系统的百分之一或更小。能大幅度增长未来电子整机的工作时间和军事侦查系统的潜伏工作时间。同时,将有效提高整机系统的可靠性。
(2)超微型化、高集成度。采用微磁电集成元器件的SIP集成系统将大大提高整机的功能密度,实现电子系统的超微型化,并集成更多的功能,进一步与微纳机电器件结合成为微系统和宏系统的神经元,将使这些系统体系具有更强大的功能。微磁电集成元器件为中心的SIP技术在下一代网络技术及航空、航天、信息、工业等领域有着十分广阔的应用前景。