3.1　SiP技术

3.1.1　SiP技术的定义

系统级封装（System in Package，SiP）技术将多个具有不同功能的有源电子元器件，通常是集成电路裸芯片，与可选无源元器件，通常是电阻、电容、电感等，以及诸如微机电系统（Micro Electro Mechanical System，MEMS）或光学元器件等其他元器件优先组装到一个封装体内部，成为能实现一定功能的单个标准封装元器件，形成一个系统或者子系统。这样的系统或者子系统通常可称为微系统（MicroSystem）。

从系统架构上来讲，SiP将多种功能裸芯片，包括处理器、存储器、输入/输出接口、FPGA等功能的裸芯片集成在一个封装内，从而实现一个基本完整的系统功能。

SiP与SoC（System on Chip，系统级芯片）相对应，如图3-1所示，两者都可以称为微系统。

SoC也被称为片上系统，是独立在单一硅片上实现专用目标的集成电路，包含完整的系统与嵌入式软件的内容。从狭义角度讲，SoC是多种信息系统的芯片集成，是将系统关键部件集成在一块硅片上；从广义角度讲，SoC是一个微系统，如果说中央处理器（CPU）是大脑，那么SoC就是包括大脑、心脏、眼睛和手的微系统。学术界一般将SoC定义为将中央处理器、模拟IP核、数字IP核、存储器或片外存储控制接口等集成在单一硅片上的产品。

SoC通常是由客户定制的，面向特定用途的标准产品。SoC也是一种技术，用以实现从确定系统功能开始，到软/硬件划分，并完成设计的整个过程。

SiP与SoC都是微系统，可以实现相同或者相似的功能，只不过两者实现的范畴有所不同，SoC是在单一硅片上实现系统的功能，也可以说是在晶圆上制造的过程中实现SoC的功能。SiP则是在单一封装内实现，也可以说是在封装测试的过程中实现SiP的功能。

此外，SiP可以在封装基板上针对不同的裸芯片采用2D、2.5D、3D甚至4D的方式进行集成，并通过基板上的布线和过孔等进行互连，最后封装在一个封装体内；SoC则是在同一硅片上，将不同的功能单元集成于同一个芯片平面，并通过硅片上的布线进行互连，形成高度集成的芯片产品。

在SiP或者SoC的基础上都可以实现微系统的功能，所以说二者都是微系统的载体。

3.1.2　SiP及其相关技术

1.SiP受到多方面的关注

SiP技术正成为当前电子技术发展的热点，受到了来自多方面的关注，这些关注既来源于传统封装Package设计者，也来源于传统的MCM设计者，更多的来源于传统的PCB设计者，此外，SoC的设计者也开始关注SiP。

与Package相比，SiP是系统级的多芯片封装，能够完成独立的系统功能，Package本身没有集成的概念，而在SiP中可以进行多种方式的集成。

与MCM相比，SiP是3D立体化的多芯片封装，其3D主要体现在芯片堆叠和基板腔体上，同时，SiP的芯片规模和所能完成的功能也比MCM有较大提升。

对于传统Package和MCM的设计者来说，SiP增强了产品的功能，提升了产品的性能，使得Package和MCM产品的适应性更广泛。

与PCB相比，SiP技术的优势主要体现在小型化、低功耗和高性能方面。实现与PCB相同的功能，SiP只需要占PCB面积的10%～20%，功耗的40%左右，性能也会有比较大的提升。与PCB相比，由于SiP面积更小，互连线更短，所以其高频特性更好。同时，由于互连线短，消耗在传输线的能量更少，也在一定程度上降低了功耗，在高速电路设计中这种效果尤其明显。

对于传统的PCB设计者来说，目前PCB系统除了向高性能、高速率、多功能的方向发展，另一个重要的发展方向就是高密度、小型化和低功耗。

与SoC相比，SiP技术的优势主要体现在周期短、成本低、易成功方面。实现同样的功能，SiP只需要SoC研发时间的10%～20%，成本的10%～20%，并且更容易取得成功。因此，SiP被很多行业用户作为SoC建设的低成本、短期替代方案。在开始时可以以SiP作为先行者，迅速且低成本地做出SiP产品，当SiP在项目上取得一定的阶段性成果之后，受到多方认可和支持，再将重心转到SoC研发上。此外，SoC和SiP并没有直接冲突和竞争关系，SoC产品设计开发完成，同样可以应用在SiP项目中。

SiP是IC产业链中知识、技术和方法相互交融渗透及综合应用的结晶，它能最大限度地灵活应用各种不同芯片资源和封装互连的优势。

SiP技术能在最大程度上优化系统性能、缩短开发周期、避免重复封装、降低成本并提高集成度，提升系统功能密度，掌握SiP技术是未来主流封装领域的关键。

目前，全世界封装测试产值只占IC产业总产值很小的比例，当SiP技术被封装企业或者更多企业掌握后，产业格局就要开始调整了，封装行业将会出现一个跳跃式的发展，毋庸置疑，SiP技术将面临更大的机遇和挑战，同时也孕育着更为广阔的发展空间。

SiP技术是近年来国内外研究的重点，是电子系统小型化的重要手段，可以通过传统的微组装技术来实现3D系统级封装，可采用芯片堆叠、基板堆叠、封装堆叠等方式来实现SiP，也因此衍生出各种各样的先进封装技术，具体可参看本书第4章和第5章的内容。

2.SiP与相关技术的层次化关系

前面提到，SoC产品设计开发完成后可以应用在SiP项目中，所以两者并没有直接的冲突关系，SiP并不会取代SoC。同样道理，SiP产品设计开发完成后可以应用在PCB项目中，所以两者也没有直接的冲突关系，SiP也不会取代PCB。

从SoC到SiP再到PCB属于层次化的关系，我们可以将其分为三个层次。

第一个层次为芯片级（Chip Level），包含SoC、FPGA、Chiplet等多种类型的裸芯片；

第二个层次为封装级（Package Level），包含SiP、MCM、PoP、PiP、AiP等多种类型的Package；

第三个层次为板级（Board Level），包含PCB、FPC（Flex Print Circuit）、Rigid-Flex等多种类型的Board。

图3-2所示为SiP与相关技术的层次化关系。

传统意义上来说，这三个层次一般分别由不同的角色来完成，对于第一个层次，芯片级，一般由芯片厂商来负责设计和生产，包括芯片设计公司（Fabless）和晶圆代工厂（Foundry）等；对于第二个层次，封装级，由专门的封装测试企业（Outsourced Semiconductor Assembly and Test，OSAT）负责封装和测试；对于第三个层次，板级，则由系统整机厂商负责设计、生产和测试，如手机厂商，笔记本电脑厂商。

通常，三个层次有明确的分工，SiP技术出现后，这种分工发生了一些变化。

SiP技术发展带来的变化是：传统协作模式中通常由芯片厂商或者OSAT考虑的封装设计、生产和测试逐渐转变为由系统厂商来提出封装需求、选择封装形式、进行封装设计，然后再委托OSAT进行封装和测试，或者直接将需求提给OSAT或者Foundry，并由他们设计和生产。而以往的做法通常是芯片厂商委托OSAT把芯片封装好后再交付给用户。图3-3所示为传统协作模式以及由SiP技术发展带来的新协作模式。

现在，随着SiP技术的快速发展，基于小型化、低功耗、高性能的设计要求，越来越多的系统用户希望能够获取裸芯片，在裸芯片的基础上进行系统设计、封装和测试。随之而来的是市场上裸芯片的需求大大增加，越来越多的系统设计人员通过多方途径咨询如何能够获取裸芯片。随着这种需求的不断增长，传统的芯片代理商也会不断拓展其裸芯片业务，以满足市场增长的需求。在需求量没有达到一定数量的情况下，通常采用订货的方式从IC厂商获取裸芯片，这会带来一些时间上的延迟。所以对于SiP设计人员来说，在设计初期，就应该充分考虑订货渠道和订货周期。当市场需求的数量达到一定级别并且能有持续需求时，裸芯片代理商会就考虑增加存货量以满足用户不时之需。

裸芯片市场的发展成熟，是由SiP技术快速发展的需求推动的。反之，裸芯片市场的发展又会推动SiP技术的快速应用和普及。

由于SiP封装的设计会逐渐由IC芯片厂商转向系统用户，而系统用户最关注的是系统的设计，所以封装设计和系统设计的协同也会因此变得越来越重要。封装设计本身也会成为系统设计中重要的一环，需要在统一的平台下实现整个系统的功能。

3.1.3　SiP还是SOP

SiP是System in Package的简写，SOP是System On Package的简写。目前SiP已经成为国际公认的标准写法。但也有人称系统级封装的概念称为SOP，SOP和SiP又有什么关系呢？到底哪一个名称更为准确呢？

首先，我们从Package的含义来分析，Package本身的意思为包、包裹、包装，我们对包裹，包装的理解都是有内外之分的，而非上下之分，所以从Package从本意上来说与in结合更为确切。

其次，传统的封装英文也为Package，无论是最早的TO封装、DIP封装，还是目前主流的BGA、CSP封装，芯片通常都是被包裹起来的，位于封装内部，SiP本质上来说还是属于封装范畴的，从这一点来讲，也是in更为合理，如图3-4所示。

因此，在本书中，统一以SiP作为系统级封装的名称，因为SiP更准确地描述了系统级封装的含义。

那是不是SOP就没有用武之地了呢？不是的，我们可以用SOP（SoP）指代System on PCB，或者也可以称之为System on Board（SoB），这样反而更准确。因为板级也是一个系统，系统位于板上，其概念和尺度范围比SiP更大一些。

这样，SoC→SiP→SoP（SoB），分别代表了芯片级（Chip Level）→封装级（Package Level）→板级（PCB\Board Level）三个不同的系统层次。

这里需要特别注意的是中间字母“I”为大写的SIP还有另外的含义，SIP（Session Initiation Protocol，会话初始协议）是由IETF（Internet Engineering Task Force，因特网工程任务组）制定的多媒体通信协议。请不要将两者混淆。

此外，SiP的标准写法中既有不带连字符的System in Package也有带连字符的System-in-Package，这两种写法目前在国内和国外都有，因为两种写法并不会引起任何歧义，我们可以认为两者都是标准的写法。

3.1.4　SiP技术的应用领域

在国际上，SiP技术被广泛应用于航空航天、军工、无线通信、传感器、计算机和网络等方面。SiP技术在现代产品中的应用主要包含四大领域。

1.SiP在手机中的应用

手机是现代人最亲密的伙伴，几乎人人都离不开智能手机。SiP最具代表性的应用就是在手机中的应用。目前，苹果、三星、华为、小米、OPPO等几乎所有手机厂商都积极采用SiP技术。

一直以来，智能手机的发展方向就是机身更轻薄、功能更加强大，除了要从整机结构做优化，更需要从核心部件——芯片上做文章，特别是集成度更高的芯片，SiP封装成为必然的解决方案。

智能手机未来的发展趋势是实现模块化设计，将手机的零部件集成为不同功能模块，逐步集成实现手机功能。智能手机的基带模块一般采用SiP技术集成，包括基带处理器、SRAM、LPDDR、Flash和一些无源元器件。根据散热与布线的情况，将2～3个芯片堆叠，通过芯片堆叠减少面积。这种解决方案可以将大多数系统的布线转移到SiP基板中，可以降低OEM厂商对装配的技术要求，减少PCB主板的复杂性，降低主板成本，最大限度地缩小手机PCB主板的体积。

目前智能手机是SiP最大的应用市场，且不仅限于高端手机，因为SiP技术本身并不会造成成本的提高，相反，相对于传统封装，SiP技术可使PCB组装更简单，使耗费在芯片封装上的成本大大降低，从而降低整体手机BOM成本，所以无论是价格较高的iPhone X、iPhone11、华为Mate系列手机，还是价格较低的荣耀系列手机都采用了SiP技术。

在智能手机中，目前SiP应用比较普遍的是在CPU处理器和DDR存储器集成上，如苹果A12处理器+三星LPDDR内存、苹果A13处理器+海力士LPDDR内存、华为麒麟950处理器+美光LPDDR内存、高通骁龙820处理器+三星LPDDR内存等，这些都是将处理器和存储器封装在一起形成的SiP，其他如触控芯片、指纹识别芯片、射频前端芯片等也开始采用SiP技术。

此外，SiP封装对5G毫米波技术有着特殊的意义。目前5G毫米波技术面临的最大挑战是芯片的功耗控制和高速信号传输线效应，毫米波技术需要更高密度的芯片集成，以实现最小化信号路径并保持损耗的控制，而SiP技术所具有的小型化、低功耗和高性能特点，能够有效缩小封装体积，帮助降低芯片功耗并减小传输线效应，所以在5G网络中会有更广泛的应用。

目前智能手机芯片生产厂商主要集中在高通（Qualcomm）、苹果（Apple）、联发科技（MTK）、三星（Samsung）、华为海思（Huawei HiSilicon）等几家，这些芯片厂商基本都已经普遍采用SiP技术。

2.SiP在可穿戴设备及传感器中的应用

基于SiP技术带来的产品尺寸的大幅度缩小、成本降低和组装简单等优势，很大比例的可穿戴设备都采用了SiP技术。

一般可穿戴设备包括智能手表、智能手环、头戴显示器、智能眼镜、智能服装、书包、配饰等。如何提高可穿戴设备的便捷性和功能性，将会是决定可穿戴设备市场未来市场发展的关键。这也对可穿戴设备及其相关技术的发展提出了更高的要求，尤其是在可穿戴设备的核心部件——传感器方面。

传感器与可穿戴设备相辅相成，根据产品不同，传感器在可穿戴设备中起到的作用也不同。一般来说，传感器的高度集成与多元化测量，能够为可穿戴设备集成更多的监测功能；传感器的新材料开发与应用，柔性可穿戴传感器的研发能够提高可穿戴设备的易佩戴性；传感器的功耗降低也能够提升可穿戴设备的续航能力。图3-5所示为智能手表及其传感器。

传感器的体积、质量、功耗、可靠性、稳定性等对可穿戴设备的用户体验、穿戴舒适度等有十分重要的影响。而另一方面，可穿戴设备也对传感器的发展提出了更高的要求。可穿戴设备上的传感器在性能、功耗、体积等方面都与传统设备中的传感器有很大不同，主要体现在以下几方面。

（1）高度集成与多元化测量。可穿戴设备的功能不断增加，就需要集成更多的传感器，但是可穿戴设备的体积有限，如何在保证体积不变的情况下增加传感器呢？这就要求传感器高度集成。

（2）降低传感器功耗，提高续航能力。提高产品续航能力和研发低能耗产品，关键技术主要在于提高电池能量密度和环境能量获取能力。但是，在电池技术获得新的突破之前，可穿戴设备只能通过降低传感器功耗等途径来增加续航能力。

（3）为了提高用户体验，可穿戴设备对传感器的敏感度、响应时间都有严格要求，对其性能的提升速度也提出了更高的要求。

通过SiP技术小型化、低功耗、高性能的特点，可以很好地满足上述三方面要求。

此外，在越来越多的便携式电子产品（如手机、导航仪、数码相机等）中，基本都集成有传感器，如指纹识别传感器、CMOS成像传感器、MEMS传感器等。SiP在这些应用中以尺寸小、成本低和便于集成等特性，对于传感器的成功与否十分关键。

目前较好的CMOS成像传感器，在一个单独的传感器芯片上可以达到上千万像素。

如果想要缩小CMOS成像传感器的体积并降低成本，要求能够简单地将此照相模块直接插入PCB主板，可以采用SiP技术将透镜组合集成到标准的封装内，实现传感器芯片和透镜组合之间的精密对准和安装，并简化透镜焦距的调整工作。此外，还可以将驱动器IC和其他的无源元器件一起安装在SiP基板的底部，再增加一个柔性连接器就可以很容易将其安装到PCB主板中。

3.SiP在计算机和互联网领域的应用

在计算机、互联网的许多应用中要求将微处理器ASIC和存储器集成在一起。这些高速数字器件一般采用SiP技术集成。

在互联网路由器的分组交换应用装置中，通常有大规模的ASIC，需要和多达8～16个SDRAM器件进行通信。按照传统的设计方法，ASIC封装在独自的BGA封装内，而存储器一般采用标准的TSOP封装，这些存储器围绕着ASIC，一起安装在PCB主板上。此外，还有大约上百个无源元器件也一同被安装在PCB主板上，形成完整的子系统。这种解决方式占用了相当大的主板面积。同时，整个子系统的信号完整性问题、存储器与ASIC之间通信时序等问题都需要在主板设计阶段来解决。随着系统复杂性日益增加，主板的复杂程度与成本也越来越难以控制。

针对上述情况，采用SiP解决方案将ASIC按照通常的倒装芯片方法安装在SiP基板上，存储器采用FBGA（Fine-Pitch Ball Grid Array）或CSP封装，然后采用常规的SMT技术将存储器安装在ASIC周围的SiP基板上，去耦电容器以及其他的无源元器件也同样被安装在SiP基板上。由于ASIC与存储器之间的连线都在SiP基板上解决了，PCB主板的复杂程度明显降低，导电层数减少，主板的成本也明显降低。

此外，SiP作为系统中的一个单独的功能模块，可以很方便地被安置在一系列产品中的其他PCB或者整机系统中，这提高了系统的复用性。

4.SiP在航空航天和军工领域的应用

得益于SiP的小型化、低功耗和高性能的特性，美国国家航空航天局（NASA），欧洲太空总署（ESA）已经采用SiP技术多年，在高精尖产品中都采用了SiP技术。目前行业内领先的航空航天和军工领域的研究所都开始积极应用SiP技术。

SiP技术除了可以大大缩小电子产品的体积，也能大幅度提升产品的性能，并在一定程度上降低电子产品的功耗。

应用于高速数字产品中的SiP技术可以提高系统的性能。随着开关速度的提高，芯片内核心区电压的降低，噪声成为器件性能的主要限制性因素。按照传统的方法在PCB主板上安置无源元器件解决信号完整性问题已经无济于事。对于采用标准引线键合的SiP封装，可以在标准BGA封装内添加去耦电容器或者安装终端电阻以改进器件的性能，减少地线的反弹，从而减少位错率。

系统设计人员能够将一个完整子系统，包括一组芯片和所有其他无源元器件安装在一个SiP内。使用一个SiP封装代替所有其他的单个封装，缩小了系统体积，节约了系统总成本，同时也提高了系统性能。

在SiP中，利用先进的互联技术可以将芯片进行堆叠封装。例如，某电子子系统的芯片集共包含4个芯片，以及10多个无源元器件。这个完整的子系统可以整个安装在一个边长为35mm的SiP内；如果再将多个芯片叠加起来，可以进一步采用更小尺寸的25mm边长的SiP封装。这样不但降低了成本，还减少了占用的主板面积，缩小了整个系统的体积。

5.SiP应用领域小结

综上所述，SiP系统级封装作为当前先进的封装技术之一，在小型化、低功耗、高性能以及低成本等方面的优势令广大芯片和系统厂商受益，特别是对轻薄化设计要求非常高的方案更是一种福音。

在智能手机、可穿戴设备及传感器、计算机及互联网、航空航天等高科技领域，SiP技术受到越来越多的青睐。

为什么SiP技术受到的关注度越来越高呢？因为相对而言，芯片如果单独封装，会占据较大的PCB安装空间，而采用SiP三维封装技术可以有效减小封装面积，提高基板利用率，有效提高系统的功能密度。此外，将芯片共同封装在一个SiP中，也有利于提高芯片之间高速信号的传输质量。

SiP技术本身采用的大都是成熟的封测工艺，所以风险相对较小，其关键是提出并应用完善SiP的解决方案，这个需要芯片厂商、封测厂商和系统厂商协作来完成。

对于封测厂而言，随着SiP的需求量日益增多，为了赢得客户，主要需要做到以下3点：

一是掌握最新的SiP封装新技术，这从部分封测厂的并购中可以获悉。

二是协调多方资源，比如一款为华为智能手机设计并生产的采用SiP封装的解决方案，用到了高通的处理芯片和三星的内存，就需要协调包括华为、高通、三星多方面的资源，设计并生产出最佳的SiP产品。

三是提升系统整合能力，增强SiP的设计和仿真能力，目前在封测厂商的所有产品中SiP的占比还不是很大，封测厂本身的SiP设计和仿真也相对较弱，需要紧随技术的发展不断提升，才能争取到更多的客户。

SiP系统级封装的技术含量有高有低，需要具备Wire Bonding、Flip Chip、PoP、TSV、RDL、Fan-in、Fan-Out、C2W（Chip to Wafer）、W2W（Wafer to Wafer） 等多种封装技术手段，同时具有设计仿真多种技术能力，才能支撑高端SiP技术研发和产业化。因此，提高封装技术水平、具备多种技术的能力是获得订单的重要手段。

日益激烈的市场竞争促使封测企业试图进一步做大做强，而通过并购实现先进封装量产化的跨越发展，这是集团化的趋势出现的主要原因。具体而言，没有规模化就没有足够的竞争优势，也就没有足够的研发资源，高端封装研发和产业化所需的大量资金也都无法得到保证。封装厂必须掌握最新的SiP封装新技术才能赢得更多的客户，而这也促使行业并购整合的进程加剧。从当前的封测发展格局来看，封测企业集团化的趋势愈发明显，这给半导体产业链带来不小的影响。

封测企业集团化是大势所趋，这样更能集中资源优化产业效率，同时也实现了技术和客户共享。因为合并后能给客户更强大的封测技术支撑，获得一站式的解决方案；另一方面，封测厂商减少了会给客户增加一些成本及供应链上的风险，但总体来看利大于弊。

从全球封测竞争格局来看，封测并购整合形成的集团化趋势日渐明显，这些并购整合，最终为半导体业技术革新带来真正的推动力。

3.1.5　SiP工艺和材料的选择

对于一个新的SiP产品或者项目，设计者首先需要了解的就是采用什么样的工艺和材料来实现SiP产品，不同的选择会带来哪些不同，成本、周期有多大的区别。这是我在和用户进行项目探讨的时候，发现用户最需要了解的，下面就进行详细阐述。

SiP产品按工艺或材料通常主要分为三种类型：塑料封装SiP、陶瓷封装SiP和金属封装SiP，其他的封装类型基本都可以归到这三类里面。

1.塑料封装SiP

塑料封装SiP通常称为塑封SiP，其显著的特点就是采用了有机基板，所以塑封SiP也称有机封装SiP。

塑封SiP主要应用于商业级产品，具有低成本优势，但在芯片散热、稳定性、气密性方面相对较差。其主要特点总结如下：

· 密封性稍差，无法阻挡湿气和腐蚀性气体对芯片的腐蚀；

· 不容易拆解，模封灌胶后，几乎无法打开，强行打开会损坏芯片；

· 散热性能较差，因为有机基板和模封胶的传热系数低；

· 工作温度范围小，一般工作温度范围为0～+70℃，工业级产品的工作温度的是-40～+85℃；

· 生产周期短，一般生产周期为2～3个月；

· 价格便宜，成本低廉，一次打样需要人民币10万元；

· 适合大批生产，在商业领域得到广泛的应用。

塑封SiP一般采用有机基板对芯片进行互连和承载，然后通过模封灌胶（Molding）的方式对芯片进行加固和密封，塑封SiP的基本结构示意图如图3-6所示。

2.陶瓷封装SiP

陶瓷封装SiP通常被称为陶封SiP，其显著的特点是采用了陶瓷基板，并且陶封SiP的基板和外壳是一体化的。

陶封SiP多用于工业级产品和航空航天、军工等领域的产品，其散热优良，气密性好、可靠性高。同时，陶瓷具有可拆解的优势，便于故障查找和问题“归零”。其主要特点总结如下：

· 密封性好、气密性好，可以阻挡湿气和腐蚀性气体；

· 散热性能好，陶瓷基板外壳的热传导系数比较大，利于芯片散热；

· 对极限温度的抵抗性好，陶封SiP工作温度可达到军品要求，-55～+150℃；

· 容易拆解，便于问题分析，陶瓷封装体内部芯片都处于真空裸露状态；

· 相对于金属封装而言体积小，适合大规模复杂芯片；

· 相对于塑封而言质量大，有时需要在PCB板上特别加固；

· 生产周期长，一般生产周期6～8个月；

· 价格高，一次打样需要人民币40～100万元；

· 适合军工和航空航天应用，目前在全球军工和航空航天领域应用普遍。

陶瓷封装SiP一般采用HTCC陶瓷基板对芯片进行互联和承载，其外壳和基板通常为一体化结构，结构多采用腔体结构，用可伐合金焊接密封，密封腔内抽真空或者充氮气。对于有些大功率的倒装焊器件，通常放置于密封腔之外，便于外接热沉，陶封SiP的基本结构示意图如图3-7所示。

3.金属封装SiP

金属封装SiP和陶瓷封装SiP类似，多用于工业级产品和航空航天、军工等领域的产品，其气密性好、可靠性高，散热性能优良。金属封装也可拆解，便于故障查找和问题“归零”。其主要特点总结如下：

· 金属封装密封性好，气密性好，可以阻挡湿气和腐蚀性气体；

· 散热性能好，对极限温度的抵抗性高；

· 容易拆解，开盖后即可直接看到内部裸芯片；

· 体积较大、质量大、扇出引脚较少，不太适合复杂芯片；

· 通常用在MCM领域、射频微波和模拟SiP领域；

· 生产周期较长，一般生产周期为4～6个月；

· 价格较高，一次打样需要人民币30～80万元；

· 比较适合军工和航空航天应用。

金属封装SiP一般采用低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-fired Ceramic，LTCC）、厚膜或者薄膜陶瓷基板对芯片进行互连和承载。

金属封装与陶瓷封装的基板外壳一体化结构不同，金属封装SiP的基板和外壳是独立设计和加工的，采用黏结法将基板固定到金属外壳上，电气上采用键合线与外部引脚连接，金属壳体采用气密性设计，内部抽真空或者充氮气。金属封装SiP的基本结构示意图如图3-8所示。

设计者需要结合实际情况，确定选择什么样的工艺和材料来完成自己的SiP项目和产品。每种类型的SiP产品都有其特点和优势，需要设计者根据项目的用途、项目周期、项目经费等情况进行合理选择。