La tecnologia System in a Package (SiP) ha rivoluzionato il modo in cui i componenti elettronici vengono confezionati e integrati nei dispositivi. La tecnologia SiP consente di integrare più componenti in un package molto più piccolo, semplificando la progettazione e la produzione di dispositivi elettronici più piccoli ed efficienti. In questo post del blog, discuterò cos’è la tecnologia System in a Package, i vantaggi della tecnologia SiP, la storia della tecnologia SiP, la panoramica della tecnologia SiP di Octavo Systems, i vantaggi della tecnologia SiP di Octavo Systems, le applicazioni della tecnologia SiP di Octavo Systems, le tendenze nella tecnologia SiP, i principali attori nel mercato della tecnologia SiP e il futuro della tecnologia SiP.
Cos'è la tecnologia System in a Package (SiP)?
La tecnologia System in a Package (SiP) è un tipo di tecnologia di confezionamento che integra più componenti in un singolo package. Questo tipo di tecnologia è anche noto come system on package (SOP) o system on a package (SOAP). La tecnologia SiP è un’evoluzione della tradizionale tecnologia di confezionamento, che in genere consiste in un singolo circuito integrato (IC) in un singolo package. La tecnologia SiP consente di integrare più componenti in un singolo package, riducendo le dimensioni e aumentando l’efficienza.
La tecnologia SiP offre diversi vantaggi rispetto alla tradizionale tecnologia di confezionamento. Riduce le dimensioni fisiche del package, consentendo di integrare più componenti in un package più piccolo. Riduce anche la complessità del processo di progettazione e produzione, poiché sono necessarie meno parti per ottenere le prestazioni desiderate. Inoltre, la tecnologia SiP migliora l’integrità del segnale, poiché il package è più strettamente integrato. Ciò aumenta la velocità e la precisione della comunicazione tra i componenti, consentendo prestazioni più veloci e trasferimenti di dati più efficienti.
Vantaggi della tecnologia SiP
La tecnologia SiP offre una serie di vantaggi rispetto alla tradizionale tecnologia di confezionamento. I dettagli sono i seguenti:
| Advantage | Description |
|---|---|
| High Electrical Performance | Multiple devices integrated in SiP systems reduce solder joints and improve electrical performance. |
| Low Power Consumption | SiP offers low power consumption and low noise system connections. |
| Low System Cost | Low power consumption and low noise design can result in cost savings compared to SoC. |
| Good Stability | Good resistance to drops and corrosion, high reliability, can be used in complex electromagnetic fields. |
| Short Product Launch | Simple design, reduced complexity and shorter implementation time compared to SoC. |
| Good Compatibility | Chips of different materials and processes can be combined in one system with embedded passive components. |
| Widely Used | Can handle digital and non-digital systems, including optical communication and sensors. |
| Small Physical Size | SiP packages becoming thinner, with advanced tech resulting in 1.0mm five-layer stacked chips. |
| High Packaging Efficiency | Multiple chips in one package, reducing peripheral circuit area and creating miniaturized, high-density substrates. |
Storia della tecnologia SiP
La tecnologia SiP esiste dall’inizio degli anni 2000, quando è stata utilizzata per la prima volta nello sviluppo delle reti cellulari 3G e 4G. All’epoca, la tecnologia SiP era vista come un modo per ridurre le dimensioni fisiche dei package utilizzati per integrare i componenti nei dispositivi. Ciò ha consentito di integrare più componenti in un package molto più piccolo, aumentando le prestazioni e l’efficienza del dispositivo.
Da allora, la tecnologia SiP ha visto numerosi progressi. Più recentemente, la tecnologia SiP è stata utilizzata nello sviluppo delle reti 5G, dove è stata utilizzata per ridurre le dimensioni dei package e migliorare la velocità e la precisione della comunicazione tra i componenti. Inoltre, la tecnologia SiP è stata utilizzata nello sviluppo di componenti automobilistici e aerospaziali, dove è stata utilizzata per ridurre le dimensioni e la complessità dei package.
Confezionamento SiP
Le forme di confezionamento SiP dominanti includono il confezionamento 2D flat multi-chip module (MCM), con forme come Stacked Die Module, Substrate Module, FcFBGA/LGA SiP, Hybrid (flip chip+wirebond) SiP-single sided, Hybrid SiP-double sided, eWLB SiP, fcBGA SiP, ecc. Nel confezionamento 2.5D, ci sono forme come Antenna-in-Package-SiP Laminate eWLB, eWLB-PoP & 2.5D SiP. Nelle strutture 3D, i chip sono impilati direttamente e possono essere assemblati utilizzando il legame dei conduttori, i chip invertiti o una combinazione di entrambi, o attraverso la tecnologia through silicon via per l’interconnessione.
I componenti che costituiscono la tecnologia SiP includono supporti di confezionamento e processi di assemblaggio. I primi includono substrati, LTCC e Silicon Submount (che può essere anche un CI). I secondi includono i tradizionali processi di confezionamento (Wirebond e FlipChip) e le apparecchiature JI e SMT. I componenti passivi sono una parte importante di SiP, alcuni dei quali possono essere integrati con il supporto (Embedded, MCM-D, ecc.), mentre altri (come induttori e condensatori di alta precisione, alto Q e alto valore) vengono assemblati sul supporto tramite SMT. La forma di confezionamento dominante di SiP è BGA. Attualmente, non esiste una tecnologia o un materiale speciale per SiP stesso. Questo non significa che la tecnologia SiP sia padroneggiata possedendo una tecnologia di confezionamento avanzata tradizionale. A causa del modello industriale di SiP che non è più un singolo OEM, anche la divisione del modulo e la progettazione del circuito sono fattori importanti. La divisione del modulo si riferisce alla separazione di una funzionalità da un dispositivo elettronico, che è conveniente per la successiva integrazione del sistema e il confezionamento SiP.
Applicazione della tecnologia SiP
La tecnologia SiP è utilizzata in una varietà di applicazioni, tra cui automotive, aerospaziale ed elettronica di consumo. Vedere i dettagli di seguito:
| Application | Description |
|---|---|
| Automotive electronics | SiP technology is used in the engine control unit (ECU) of automotive electronics. The ECU consists of a microprocessor (CPU), memory (ROM, RAM), input/output interface (I/O), analog-to-digital converter (A/D), and other large-scale integrated circuits. Different chips are integrated together using the SiP method to form a complete control system. |
| Medical electronics | SiP technology is used in implantable electronic medical devices, such as capsule endoscopes. Capsule endoscopes consist of optical lenses, image processing chips, radio frequency signal transmitters, antennas, and batteries. |
| Computing | SiP technology is mainly used in the computer field by integrating processors and memory. |
| Consumer electronics | Includes image processing chips (ISP) and Bluetooth chips. |
| Bluetooth systems | Bluetooth systems typically consist of a wireless part, link control part, link management support part, and main terminal interface. SiP technology makes Bluetooth smaller and more market-friendly, thereby promoting its application. |
| Military electronics | Bluetooth systems typically consist of a wireless part, link control part, link management support part, and main terminal interface. SiP technology makes Bluetooth smaller and more market-friendly, thereby promoting its application. |
| Smartphones | RFPA is the most commonly used SiP form in smartphones. |
Tecnologia SiP di Octavo Systems
Octavo Systems, un fornitore di tecnologia SiP avanzata, ha sviluppato una serie di pacchetti SiP per l’uso in una varietà di applicazioni. La tecnologia SiP di Octavo Systems integra più componenti in un unico pacchetto, riducendo le dimensioni del pacchetto e aumentando l’efficienza dei componenti. Questa tecnologia è utilizzata in una varietà di applicazioni, tra cui automotive, aerospaziale ed elettronica di consumo.
La tecnologia SiP di Octavo Systems offre una serie di vantaggi rispetto alla tecnologia di confezionamento tradizionale. Riduce le dimensioni del pacchetto, consentendo l’integrazione di più componenti in un pacchetto più piccolo. Riduce anche la complessità del processo di progettazione e produzione, poiché sono necessarie meno parti per ottenere le prestazioni desiderate. Inoltre, la tecnologia SiP di Octavo Systems migliora l’integrità del segnale, consentendo prestazioni più veloci e trasferimenti di dati più efficienti.
Vantaggi della tecnologia SiP di Octavo Systems
La tecnologia SiP di Octavo Systems offre una serie di vantaggi rispetto alla tecnologia di confezionamento tradizionale. Riduce le dimensioni fisiche del pacchetto, consentendo l’integrazione di più componenti in un pacchetto più piccolo. Riduce anche la complessità del processo di progettazione e produzione, poiché sono necessarie meno parti per ottenere le prestazioni desiderate. Inoltre, la tecnologia SiP di Octavo Systems migliora l’integrità del segnale, consentendo prestazioni più veloci e trasferimenti di dati più efficienti.
La tecnologia SiP di Octavo Systems riduce anche il consumo di energia, poiché sono necessari meno componenti per ottenere le prestazioni desiderate. Questo è particolarmente vantaggioso per i dispositivi alimentati a batteria, poiché può prolungare significativamente la durata della batteria. Inoltre, la tecnologia SiP di Octavo Systems riduce i costi, poiché sono necessari meno componenti per ottenere le prestazioni desiderate.
Infine, la tecnologia SiP di Octavo Systems è più affidabile della tecnologia di confezionamento tradizionale, poiché riduce il numero di componenti necessari per ottenere le prestazioni desiderate. Questo riduce le possibilità di guasto a causa di componenti difettosi e aumenta l’affidabilità del dispositivo.
Tendenze future della tecnologia SiP
Con l’avvento dell’era dell’IoT, lo sviluppo e la ricerca continui stanno contribuendo ad avvicinare SiP a SoC con costi inferiori, requisiti di volume più piccoli, investimenti iniziali più contenuti e tendenze positive verso la semplificazione del sistema. Inoltre, la spinta alla creazione di SoC monolitici sempre più grandi sta iniziando a toccare i colli di bottiglia della convalida del design e della producibilità, poiché avere chip nudi più grandi porta a maggiori possibilità di fallimento e maggiori perdite di wafer di silicio.
Dal punto di vista della PI, SiP è un eccellente sostituto futuro di SoC, in quanto possono integrare gli standard e i protocolli più recenti senza la necessità di fasi di riprogettazione più lunghe e costose. Inoltre, l’approccio SiP consente una comunicazione e una trasmissione di potenza più veloci ed efficienti dal punto di vista energetico, che è un altro fattore incoraggiante da considerare quando si valutano le prospettive a lungo termine dell’adozione e dell’applicazione di SiP.
