集微網消息(文/小北)自從蘋果公開宣布在iWatch智能手表中采用SiP(系統級封裝)技術后,便一直是SiP技術最好的踐行者,iPhone X中SiP占比已高達38%。當然,蘋果的“帶貨”能力也絕對是名不虛傳的,如今SiP已成為眾廠商追捧的“新星”。
在本月舉辦的“第二屆中國系統級封裝大會”上,不乏設計、制造、材料、封裝、測試、系統廠商參會,例如安靠、日月光、賀利氏、漢高電子、NI、芯禾科技、華為等,這標志著SiP生態越來越完善。
其實,從誕生時間來看,SiP并非新星。早在上世紀美國就開始率先進行系統級封裝技術研究。SiP的前身是多芯片模塊MCM,MCM最初被開發用于數據存儲,例如在1960~1970年的氣泡存儲器,以及特定的軍事/航空航天電子設備。由于當時摩爾定律向前推進很順暢,可輕松且便宜地將所有組件放在單一芯片上實現,因此SiP封裝方案并沒有得到大范圍采用。
如今,根據摩爾定律去提高芯片集成度正變得越來越困難,認為“摩爾定律已死”的人越來越多。SiP已成為業界公認的“超越摩爾定律”路徑的摩爾定律拯救者。SiP因摩爾定律被遺忘,又因摩爾定律被追捧。
SiP可以理解成微型的PCB。SiP從封裝的角度出發,通過并排、堆疊等形式將不同芯片組合在一起,并封裝在一個系統內。用一個公式對SiP進行描述即
SiP=SoC+DDR/eMMC +……
眾所周知,PCB是不遵循摩爾定律的,面對PCB布線密度難以提高、器件組裝難度日益加大等亟需解決的問題,與PCB有著相似設計思路SiP便成為高端PCB的“替代品”。目前,很多系統應用已經開始應用SiP技術部分或者全部取代原有的PCB。
英特爾中國研究院宋繼強院長曾表示,摩爾定律的經濟效益將繼續存在。“CMOS縮放+3D工藝技術+新功能”就等于摩爾定律的未來。對于這種“混搭”的模式,英特爾通過“嵌入式多芯片互連橋接”(EMIB)封裝技術來實現,該技術可以促進多個裸片(Die)封裝之間的高速通信。
在第二屆中國系統級封裝大會上,華為硬件協同設計實驗室首席架構師吳伯平表達了宋繼強院長的共同觀點。吳伯平表示,盡管封裝也在追趕摩爾定律的速度,但因為封裝有多樣性,封裝與摩爾的趨勢并非完全一致的。現在的一個趨勢就是把很多芯片(Die)封裝在一個大芯片內,這種“組合”的方式是未來的大趨勢。
臺積電也通過先進封裝上布局來以持續替摩爾定律延壽,例如SoIC先進封裝技術。SoIC(System-on-Integrated-Chips)即系統整合單芯片,該技術預計在2021年進行量產。
根據臺積電在之前技術論壇上的說明,所謂SoIC是一種創新的多芯片堆棧技術,能對10nm以下的制程進行晶圓級的接合技術。該技術沒有突起的鍵合結構,因此有更佳的運行性能。可以理解成晶圓對晶圓(Wafer-on-Wafer)的接合(Bonding)技術。
從概念來看,英特爾EMIB、臺積電SoIC似乎是SiP,但名字卻不同。
集微網記者在第二屆中國系統級封裝大會上采訪了多位業內人士,他們一致表示,英特爾EMIB、臺積電SoIC都是SiP技術,未來會有更多的SiP技術新“名詞”出現,不同廠商會針對自身技術提出自己的SiP技術命名。對于不同廠商的SiP技術,其差別在于制程工藝。臺灣內業人士向集微網記者表示,臺積電把封裝制程用半導體設備在做,其SiP技術的優勢在于晶圓級封裝,技術成熟、良率高,這是其他廠商難以做到的。
至今國際上還沒有統一的SiP技術標準,這在一定程度上妨礙了SiP技術的推廣應用。目前看,SiP已不僅僅是封裝廠商的狂歡,隨著產業鏈上下游廠商在SiP領域發力,軟件、IC、封裝、材料和設備等廠商之間的合作也會越來越密切,SiP也將在消費電子、通信等多個領域得到更廣泛的應用。
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史海拾趣
關于“Great American Electronics”(請注意,這里我假設這是一個虛構的公司名稱,因為實際上并沒有廣泛認知的名為“Great American Electronics”的知名電子公司。不過,為了回答這個問題,我將以通用電氣公司(General Electric, 簡稱GE)為藍本,講述五個電子行業相關的發展故事,因為GE在電子行業的歷史和發展中具有顯著的地位和影響力。)
1. 電氣時代的開創者
故事背景:通用電氣公司(GE)的起源可以追溯到美國發明家托馬斯·阿爾瓦·愛迪生。1878年,愛迪生成立了愛迪生電燈公司,并在新澤西州的門洛帕克實驗室發明了第一只商用白熾燈。1882年,愛迪生照明公司在紐約建造了美國第一個中央發電站,開啟了電氣時代。盡管愛迪生并未直接參與GE的成立,但他的貢獻為GE的后續發展奠定了堅實的基礎。
關鍵事件:愛迪生將電力商業化,使電力成為了一種可以廣泛應用的能源形式。這一創舉不僅改變了人們的生活方式,也為GE在電氣行業的崛起提供了歷史性的機遇。
2. 合并與轉型的里程碑
故事背景:1892年,在金融家約翰·皮爾龐特·摩根的主導下,愛迪生通用電氣公司與湯姆森-休斯頓電氣公司合并,成立了通用電氣公司(GE)。這一合并標志著GE從單一的電力業務向多元化發展的轉型。
關鍵事件:合并后的GE由湯姆森-休斯頓公司的董事長查爾斯·科芬領導,他成功地將GE打造成了一家在電氣、電子、機械等多個領域都具有領先地位的綜合性企業。科芬的管理理念和組織結構設計為GE日后的長期發展奠定了堅實的基礎。
3. 科研與創新的典范
故事背景:在查爾斯·科芬的領導下,GE建立了美國第一家研究實驗室,并致力于推動科技創新和產品研發。這一舉措使得GE在多個技術領域取得了重大突破。
關鍵事件:1895年,GE建造了當時世界上最大的電氣火車頭和功率高達800KW的變壓器;1896年,GE設計了X射線成像儀,開啟了醫療成像領域的新篇章。這些創新成果不僅展示了GE的技術實力,也為公司帶來了豐厚的商業回報。
4. 戰爭與擴張的機遇
故事背景:兩次世界大戰為GE提供了巨大的發展機遇。在戰爭期間,GE憑借其強大的生產能力和技術實力,為軍隊提供了大量的電氣設備和武器裝備。
關鍵事件:第一次世界大戰后,GE在新興的電工技術部門——無線電方面居于統治地位;第二次世界大戰則使GE的產量和利潤額急劇增長。戰爭期間的擴張不僅增強了GE的市場地位,也為公司帶來了豐富的技術積累和人才儲備。
5. 全球化與多元化的戰略
故事背景:進入20世紀后半葉,GE開始實施全球化和多元化戰略,通過并購和合作等方式不斷拓展業務范圍和市場版圖。
關鍵事件:在杰克·韋爾奇的領導下,GE從一家制造企業轉變為以服務業和電子商務為導向的企業巨頭。韋爾奇推行的“六西格瑪”質量標準、全球化和電子商務戰略幾乎重新定義了現代企業。同時,GE還通過收購阿爾斯通、貝克休斯等知名企業進一步鞏固了其在軌道交通、電力電網、油氣等領域的領先地位。如今,GE已經成為全球最大的提供技術和服務業務的跨國公司之一,在電子行業中具有舉足輕重的地位。
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