超越摩爾，一文看懂SiP封裝技術

根據TRS的定義：SiP為將多個具有不同功能的有源電子元件與可選

無源器件，以及諸如MEMS或者光學器件等其他器件優先組裝到一起,

實現一定功能的單個標準封裝件，形成一個系統或者子系統。

圖表1：SiP定義

來源：IC封裳盤用與工程謨計實例，天風江軍研究所

從架構上來講，SiP是將多種功能芯片，包括處理器、存儲器等功能芯

片集成在一個封裝內，從而實現一個基本完整的功能。與soc（片上

系統）相對應。不同的是系統級封裝是采用不同芯片進行并排或疊加

的封裝方式，而SOC則是高度集成的芯片產品。

圖表2：SiP架構

SiP架構

來源：互聯網，天風證春研究所

1.1.MoreMooreVSMorethanMoore------SoC與SiP之比較

SiP是超越摩爾定律下的重要實現路徑。眾所周知的摩爾定律發展到現

階段，何去何從？行業內有兩條路徑：一是繼續按照摩爾定律往下發

展，走這條路徑的產品有CPU、內存、邏輯器件等，這些產品占整個

市場的50%。另外就是超越摩爾定律的MorethanMoore路線，芯

片發展從一味追求功耗下降及性能提升方面，轉向更加務實的滿足市

場的需求。這方面的產品包括了模擬/RF器件，無源器件、電源管理

器件等，大約占到了剩下的那50%市場。

圖裹3:半導體主要■產品占比

處理器芯片模擬芯片■邏輯芯片■存儲芯片

來源：半導體行業信息月，大風汪原”亢所

針對這兩條路徑，分別誕生了兩種產品：與是摩爾定

SoCSiPoSoC

律繼續往下走下的產物，而SiP則是實現超越摩爾定律的重要路徑。

兩者都是實現在芯片層面上實現小型化和微型化系統的產物。

圖表4:MoreMooreVSMorethanMoore

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SoC與SIP是極為相似，兩者均將一個包含邏輯組件、內存組件，甚

至包含被動組件的系統，整合在一個單位中。SoC是從設計的角度出

發，是將系統所需的組件高度集成到一塊芯片上。SiP是從封裝的立場

出發，對不同芯片進行并排或疊加的封裝方式，將多個具有不同功能

的有源電子元件與可選無源器件，以及諸如MEMS或者光學器件等其

他器件優先組裝到一起，實現一定功能的單個標準封裝件。

圖表5：SoC和SiP

來源：NXP.大風證毒"先所

從集成度而言，一般情況下，SoC只集成AP之類的邏輯系統，而SiP

集成了AP+mobileDDR,某種程度上說SIP=SoC+DDR,隨著將來

集成度越來越高，emmc也很有可能會集成到SiP中。

從封裝發展的角度來看，因電子產品在體積、處理速度或電性特性各

方面的需求考量下，SoC曾經被確立為未來電子產品設計的關鍵與發

展方向。但隨著近年來SoC生產成本越來越高，頻頻遭遇技術障礙，

造成SoC的發展面臨瓶頸，進而使SiP的發展越來越被業界重視。

圖裝6：SoC和SiP

SoCSiP

一個芯片就是一個系統集成系統的各個芯片及無源器件

受材料.IC不同工藝限制在基板上裝配

更高的密度，更高速可集成各種工藝的元件，如射頻器件、RLC

Die尺寸較大測試較復雜

較高的開發成本較低的開發成本

開發周期長，良率較f氐更短的開發周期，較高的良率

摩爾定律發展方向超越摩爾定律發展方向

<4：ic封裝與拉術.天風證春研忘所

1.2.SiP——超越摩爾定律的必然選擇路徑

摩爾定律確保了芯片性能的不斷提升。眾所周知，摩爾定律是半導體

行業發展的“圣經"。在硅基半導體上，每18個月實現晶體管的特征

尺寸縮小一半，性能提升一倍。在性能提升的同時，帶來成本的下降,

這使得半導體廠商有足夠的動力去實現半導體特征尺寸的縮小。這其

中，處理器芯片和存儲芯片是最遵從摩爾定律的兩類芯片。以Intel為

例，每一代的產品完美地遵循摩爾定律。在芯片層面上，摩爾定律促

進了性能的不斷往前推進。

圖表7：遵從摩爾定律的英特爾處理器

舉5爾去司器他￡工啦i摩爾定黑4一”

來源：IC"裝與技表.天風證稱研究所

PCB板并不遵從摩爾定律，是整個系統性能提升的瓶頸。與芯片規模

不斷縮小相對應的是，PCB板這些年并沒有發生太大變化。舉例而言,

PCB主板的標準最小線寬從十年前就是3mil（大約75um）,到今

天還是3mil,幾乎沒有進步。畢竟，PCB并不遵從摩爾定律。因為

PCB的限制，使得整個系統的性能提升遇到了瓶頸。比如，由于PCB

線寬都沒變化，所以處理器和內存之間的連線密度也保持不變。換句

話說，在處理器和內存封裝大小不大變的情況下，處理器和內存之間

的連線數量不會顯著變化。而內存的帶寬等于內存接口位寬乘以內存

接口操作頻率。內存輸出位寬等于處理器和內存之間的連線數量，在

十年間受到PCB板工藝的限制一直是64bit沒有發生變化。所以想提

升內存帶寬只有提高內存接口操作頻率。這就限制了整個系統的性能

提升。

SIP是解決系統桎梏的勝負手。把多個半導體芯片和無源器件封裝在同

一個芯片內，組成一個系統級的芯片，而不再用PCB板來作為承載芯

片連接之間的載體，可以解決因為PCB自身的先天不足帶來系統性能

遇到瓶頸的問題。以處理器和存儲芯片舉例，因為系統級封裝內部走

線的密度可以遠高于PCB走線密度，從而解決PCB線寬帶來的系統

瓶頸。舉例而言，因為存儲器芯片和處理器芯片可以通過穿孔的方式

連接在一起，不再受PCB線寬的限制，從而可以實現數據帶寬在接口

帶寬上的提升。

圖表9:現在的東筑

來界：x?fl.天風證泰”無所

我們認為，SiP不僅是簡單地將芯片集成在一起。SiP還具有開發周期

短；功能更多；功耗更低，性能更優良、成本價格更低，體積更小，

質量更輕等優點，總結如下：

圖裳10：SiP封裝的優勢

優勢描述

SIP封裝技術在同一封裝體內加多個芯片,大大減少了封裝體積,提高了封翔率.

1封裝效率高

兩芯片加使面積比增加到170%,三芯片裝可使面積比增至250%.

由于SI啕裝不同于SOC無需版圖級布局布線，從而減少了設計、蛉證和調試的復雜

2產區上市周期短

性和縮短了系統實現的時間,即使需要局部改動設計，也比SOC要簡單容易得多.

SIP封裝將不同的工藝、樹斗制作的芯片封形成T系統，可實現嵌入集成化無源元

3兼容性好件的夢幻組合，秘電和便攜式電子贅機中現用的無源元件至少可被嵌入30?50%.

國至可將Si.GaAs、InPM芯片組合f化封裝.

SF可提供低功耗和低噪聲的系統級連接,在較高的頻率下工作可以獲得《寬的帶寬.

4和幾乎與SOC相等的總線帶寬.一付用的集成電路系統.采用SIP封裝技術可比

SOC節省更多的系統設計和生產費用.

SIP封裝體的厚度不斷減少,最先進的技術可實現五層堆■芯片只有LOmm厚的超薄

5物理尺寸小

封裝,三■層芯片封裝的■加據35%.____________________________

SIP封裝技術可以使多個封裝合二為一,可使忌的煤點大為減少,也可以顯著減小封

6電性能高

裝體積、B*,縮短元件的連接路線,從而使電性能得以提高.

SIP封裝可提供低動低點音的系統級連接，在較硼瞬率下工作可獲得幾乎與

7低功耗

SOC相等的匚流排匏度.

8程定性好SI唯寸裝具有良好的抗機械和化學腐蝕的修力以及高的可n性.

與傳SE的芯片封裝不同,SIP封裝不僅可以處理數字系統,還可以應用於光通信、傳

9應用廣泛

感器以及微機電MEMS等領域

A4:iUH.大及證卷制究所夔獷

SiP工藝分析

SIP封裝制程按照芯片與基板的連接方式可分為引線鍵合封裝和倒裝

焊兩種。

2.1.引線鍵合封裝工藝

引線鍵合封裝工藝主要流程如下：

圓片一圓片減薄T圓片切割一芯片粘結一引線鍵合一等離子清洗一液

態密封劑灌封一裝配焊料球一回流焊一表面打標一分離一最終檢查T

測試一包裝。

?圓片減薄

圓片減薄是指從圓片背面采用機械或化學機械（CMP）方式進行研磨,

將圓片減薄到適合封裝的程度。由于圓片的尺寸越來越大，為了增加

圓片的機械強度，防止在加工過程中發生變形、開裂，其厚度也一直

在增加。但是隨著系統朝輕薄短小的方向發展，芯片封裝后模塊的厚

度變得越來越薄，因此在封裝之前一定要將圓片的厚度減薄到可以接

受的程度，以滿足芯片裝配的要求。

?圓片切割

圓片減薄后，可以進行劃片。較老式的劃片機是手動操作的，現在一

般的劃片機都已實現全自動化。無論是部分劃線還是完全分割硅片，

目前均采用鋸刀，因為它劃出的邊緣整齊，很少有碎屑和裂口產生。

,芯片粘結

已切割下來的芯片要貼裝到框架的中間焊盤上。焊盤的尺寸要和芯片

大小相匹配，若焊盤尺寸太大，則會導致引線跨度太大，在轉移成型

過程中會由于流動產生的應力而造成引線彎曲及芯片位移現象。貼裝

的方式可以是用軟焊料（指Pb-Sn合金，尤其是含Sn的合金）、

Au-Si低共熔合金等焊接到基板上，在塑料封裝中最常用的方法是使

用聚合物粘結劑粘貼到金屬框架上。

?引線鍵合

在塑料封裝中使用的引線主要是金線，其直徑一般為

引線的長度常在之間，而弧圈

0.025mm~0.032mmo1.5mm~3mm

的高度可比芯片所在平面高

0.75mmo

鍵合技術有熱壓焊、熱超聲焊等。這些技術優點是容易形成球形（即

焊球技術），并防止金線氧化。為了降低成本，也在研究用其他金屬

絲，如鋁、銅、銀、鉗等來替代金絲鍵合。熱壓焊的條件是兩種金屬

表面緊緊接觸，控制時間、溫度、壓力，使得兩種金屬發生連接。表

面粗糙（不平整）、有氧化層形成或是有化學沾污、吸潮等都會影響

到鍵合效果，降低鍵合強度。熱壓焊的溫度在300。€：~400（，時間一

般為40ms（通常，加上尋找鍵合位置等程序，鍵合速度是每秒二線）。

超聲焊的優點是可避免高溫，因為它用20kHz~60kHz的超聲振動提

供焊接所需的能量，所以焊接溫度可以降低一些。將熱和超聲能量同

時用于鍵合，就是所謂的熱超聲焊。與熱壓焊相比，熱超聲焊最大的

優點是將鍵合溫度從350（降到250C左右（也有人認為可以用100℃

?150C的條件），這可以大大降低在鋁焊盤上形成Au-AI金屬間化

合物的可能性，延長器件壽命，同時降低了電路參數的漂移。在引線

鍵合方面的改進主要是因為需要越來越薄的封裝，有些超薄封裝的厚

度僅有0.4mm左右。所以引線環（loop）從一般的200pm~300p

m減小到100Rm~：L25|jm,這樣引線張力就很大，繃得很緊。另外，

在基片上的引線焊盤外圍通常有兩條環狀電源/地線，鍵合時要防止

金線與其短路，其最小間隙必須＞625|jm,要求鍵合引線必須具有高

的線性度和良好的弧形。

守西丁/弓/兀

清洗的重要作用之一是提高膜的附著力，如在Si襯底上沉積Au膜，

經Ar等離子體處理掉表面的碳氫化合物和其他污染物，明顯改善了

Au的附著力。等離子體處理后的基體表面，會留下一層含氟化物的灰

色物質，可用溶液去掉。同時清洗也有利于改善表面黏著性和潤濕性。

?液態密封劑灌封

將已貼裝好芯片并完成引線鍵合的框架帶置于模具中，將塑封料的預

成型塊在預熱爐中加熱（預熱溫度在90乙~95。（：之間），然后放進轉

移成型機的轉移罐中。在轉移成型活塞的壓力之下，塑封料被擠壓到

澆道中，并經過澆口注入模腔（在整個過程中，模具溫度保持在170℃

~175。（2左右）。塑封料在模具中快速固化，經過一段時間的保壓，使

得模塊達到一定的硬度，然后用頂桿頂出模塊，成型過程就完成了。

對于大多數塑封料來說，在模具中保壓幾分鐘后，模塊的硬度足可以

達到允許頂出的程度，但是聚合物的固化（聚合）并未全部完成。由

于材料的聚合度（固化程度）強烈影響材料的玻璃化轉變溫度及熱應

力，所以促使材料全部固化以達到一個穩定的狀態，對于提高器件可

靠性是十分重要的，后固化就是為了提高塑封料的聚合度而必需的工

藝步驟，一般后固化條件為

170℃~175℃,2h~4ho

?液態密封劑灌封

目前業內采用的植球方法有兩種："錫膏"+"錫球"和"助焊膏"+

"錫球"。"錫膏"+"錫球"植球方法是業界公認的最好標準的植球

法，用這種方法植出的球焊接性好、光澤好，熔錫過程不會出現焊球

偏置現象，較易控制，具體做法就是先把錫膏印刷到BGA的焊盤上，

再用植球機或絲網印刷在上面加上一定大小的錫球，這時錫膏起的作

用就是粘住錫球，并在加溫的時候讓錫球的接觸面更大，使錫球的受

熱更快更全面，使錫球熔錫后與焊盤焊接性更好并減少虛焊的可能。

.表面打標

打標就是在封裝模塊的頂表面印上去不掉的、字跡清楚的字母和標識,

包括制造商的信息、國家、器件代碼等，主要是為了識別并可跟蹤。

打碼的方法有多種，其中最常用的是印碼方法，而它又包括油墨印碼

和激光印碼二種。

.分離

為了提高生產效率和節約材料，大多數SIP的組裝工作都是以陣列組

合的方式進行，在完成模塑與測試工序以后進行劃分，分割成為單個

的器件。劃分分割可以采用鋸開或者沖壓工藝，鋸開工藝靈活性比較

強，也不需要多少專用工具，沖壓工藝則生產效率比較高、成本較低，

但是需要使用專門的工具。

2.2.倒裝焊工藝

和引線鍵合工藝相比較倒裝焊工藝具有以下幾個優點：

(1)倒裝焊技術克服了引線鍵合焊盤中心距極限的問題；

(2)在芯片的電源/地線分布設計上給電子設計師提供了更多的便利；

(3)通過縮短互聯長度，減小RC延遲，為高頻率、大功率器件提供

更完善的信號；

(4)熱性能優良，芯片背面可安裝散熱器；

(5)可靠性高，由于芯片下填料的作用，使封裝抗疲勞壽命增強；

(6)便于返修。

以下是倒裝焊的工藝流程（與引線鍵合相同的工序部分不再進行單獨

說明）：圓片一焊盤再分布一圓片減薄、制作凸點T圓片切割一倒裝

鍵合、下填充一包封一裝配焊料球一回流焊一表面打標一分離一最終

檢查一測試一包裝。

?焊盤再分布

為了增加引線間距并滿足倒裝焊工藝的要求，需要對芯片的引線進行

再分布。

?制作凸點

焊盤再分布完成之后，需要在芯片上的焊盤添加凸點，焊料凸點制作

技術可采用電鍍法、化學鍍法、蒸發法、置球法和焊膏印刷法。目前

仍以電鍍法最為廣泛，其次是焊膏印刷法。

圖夫12：電融法尊施存存"點的工藝成程^413：印刷法滲加焊料凸點峋工藝潦穆

7

命?化&片

6.去7.XBUBM

■冬：如同.大風讓木蜀競酊

?倒裝鍵合、下填充

在整個芯片鍵合表面按柵陣形狀布置好焊料凸點后，芯片以倒扣方式

安裝在封裝基板上，通過凸點與基板上的焊盤實現電氣連接，取代了

WB和TAB在周邊布置端子的連接方式。倒裝鍵合完畢后，在芯片與

基板間用環氧樹脂進行填充，可以減少施加在凸點上的熱應力和機械

應力，比不進行填充的可靠性提高了1到2個數量級。

圖衰14:包封環節的工藝流程

助炸劑為K的奘芯片一

“修防庫劑對位及&&及板則演祥振）

來源：的網.天風證卷V究所

SiP-----為應用而生

3.1.主要應用領域

SiP的應用非常廣泛，主要包括：無線通訊、汽車電子、醫療電子、計

算機、軍用電子等。

應用最為廣泛的無線通訊領域。SiP在無線通信領域的應用最早，也是

應用最為廣泛的領域。在無線通訊領域，對于功能傳輸效率、噪聲、

體積、重量以及成本等多方面要求越來越高，迫使無線通訊向低成本、

便攜式、多功能和高性能等方向發展。SiP是理想的解決方案，綜合了

現有的芯核資源和半導體生產工藝的優勢，降低成本，縮短上市時間,

同時克服了SOC中諸如工藝兼容、信號混合、噪聲干擾、電磁干擾等

難度。手機中的射頻功放，集成了頻功放、功率控制及收發轉換開關

等功能，完整的在SiP中得到了解決。

汽車電子是SiP的重要應用場景。汽車電子里的SiP應用正在逐漸增

加。以發動機控制單元（ECU）舉例，ECU由微處理器（CPU）,存

儲器（ROM、RAM）、輸入/輸出接口（I/O）、模數轉換器（A/D）

以及整形、驅動等大規模集成電路組成。各類型的芯片之間工藝不同，

目前較多采用SiP的方式將芯片整合在一起成為完整的控制系統。另

外，汽車防抱死系統（ABS）、燃油噴射控制系統、安全氣囊電子系統、

方向盤控制系統、輪胎低氣壓報警系統等各個單元，采用SiP的形式

也在不斷增多。此外，SIP技術在快速增長的車載辦公系統和娛樂系統

中也獲得了成功的應用。

圖表16:瑞法R-CarH3汽隼自動鳥聯系悅平臺SiP

來:8：ic有裝設計.天風證赤研完所

醫療電子需要可靠性和小尺寸相結合，同時兼具功能性和壽命。在該

領域的典型應用為可植入式電子醫療器件，比如膠囊式內窺鏡。內窺

鏡由光學鏡頭、圖像處理芯片、射頻信號發射器、天線、電池等組成。

其中圖像處理芯片屬于數字芯片、射頻信號發射器則為模擬芯片、天

線則為無源器件。將這些器件集中封裝在一個SiP之內，可以完美地

解決性能和小型化的要求。

圖表17：展jr內盛戰

來源：IC第裝議計.天風證界研化所

SiP在計算機領域的應用主要來自于將處理器和存儲器集成在一起。以

舉例，通常包括圖形計算芯片和而兩者的封裝方式并

GPUSDRAMO

不相同。圖形計算方面都采用標準的塑封焊球陣列多芯片組件方式封

裝，而這種方式對于SDRAM并不適合。因此需要將兩種類型的芯片

分別封裝之后，再以SiP的形式封裝在一起。

圖裝18：應用了HBM技術的AMDFijiGPU

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火源：IC封裝諛升.天風證赤研究所

SiP在其他消費類電子中也有很多應用。這其中包括了ISP（圖像處理

芯片）、藍牙芯片等。ISP是數碼相機、掃描儀、攝像頭、玩具等電子

產品的核心器件，其通過光電轉換，將光學信號轉換成數字信號，然

后實現圖像的處理、顯示和存儲。圖像傳感器包括一系列不同類型的

元器件,如CCD、COMS圖像傳感器、接觸圖像傳感器、電荷載入器

件、光學二極管陣列、非晶硅傳感器等，SiP技術無疑是一種理想的封

裝技術解決方案。

藍牙系統一般由無線部分、鏈路控制部分、鏈路管理支持部分和主終

端接口組成，SiP技術可以使藍牙做得越來越小迎合了市場的需求，從

而大力推動了藍牙技術的應用。SiP完成了在一個超小型封裝內集成了

藍牙無線技術功能所需的全部原件（無線電、基帶處理器、ROM、濾

波器及其他分立元件）。

軍事電子產品具有高性能、小型化、多品種和小批量等特點，SiP技術

順應了軍事電子的應用需求，因此在這一技術領域具有廣泛的應用市

場和發展前景。Sip產品涉及衛星、運載火箭、飛機、導彈、雷達、巨

型計算機等軍事裝備，最具典型性的應用產品是各種頻段的收發組件。

3.2.SiP——為智能手機量身定制

手機輕薄化帶來SiP需求增長。手機是SiP封裝最大的市場。隨著智

能手機越做越輕薄，對于SiP的需求自然水漲船高。從2011-2015,

各個品牌的手機厚度都在不斷縮減。輕薄化對組裝部件的厚度自然有

越來越高的要求。以iPhone6s為例，已大幅縮減PCB的使用量，很

多芯片元件都會做到SiP模塊里，而到了iPhone8,有可能是蘋果第

一款全機采用SiP的手機。這意味著，iPhone8一方面可以做得更加

輕薄，另一方面會有更多的空間容納其他功能模塊，比如說更強大的

攝像頭、揚聲器，以及電池。

圖表21:智能手機的輕薄化趨勢

來源：集成電路產業論標.大風證考?研究所

從蘋果產品看SiP應用。蘋果是堅定看好SiP應用的公司，蘋果在之

前AppleWatch上就已經使用了SiP封裝。

圖裹22：AppleWatch運用的SiP模姐

除了手表以外，蘋果手機中使用SiP的顆數也在逐漸增多。列舉有：

觸控芯片，指紋識別芯片，RFPA等。

觸控芯片。在Iphone6中，觸控芯片有兩顆，分別由Broadcom和

TI提供，而在6s中，將這兩顆封在了同一個package內，實現了

SiP的封裝。而未來會進一步將TDDI整個都封裝在一起。iPhone6s

中展示了新一代的3DTouch技術。觸控感應檢測可以穿透絕緣材料

外殼，通過檢測人體手指帶來的電壓變化，判斷出人體手指的觸摸動

作，從而實現不同的功能。而觸控芯片就是要采集接觸點的電壓值，

將這些電極電壓信號經過處理轉換成坐標信號，并根據坐標信號控制

手機做出相應功能的反應，從而實現其控制功能。3DTouch的出現,

對觸控模組的處理能力和性能提出了更高的要求，其復雜結構要求觸

控芯片采用SiP組裝，觸覺反饋功能加強其操作友好性。

圖襲23：iPhone6s中的觸控芯片SiP

指紋識別同樣采用了SiP封裝。將傳感器和控制芯片封裝在一起，從

iPhone5開始，就采取了相類似的技術。

圖表24：iPhone6s中的指繪識別SiP

RFPA模塊。手機中的RFPA是最常用SiP形式的。iPhone6S也同樣

不例外，在中，有多顆芯片，都是采用了

iPhone6SRFPASiPo

圖表25：iPhone6s中灼RFPASiP

按照蘋果的習慣，所有應用成熟的技術會傳給下一代，我們判斷，即

將問世的蘋果iPhone7會更多地采取SiP技術，而未來的iPhone7s、

iPhone8會更全面，更多程度的利用SiP技術，來實現內部空間的壓

縮。

快速增長的SiP市場

4.1.市場規模&滲透率迅速提升

2013-2016SiP市場CAGR=15%。2014年全球SiP產值約為48.43

億美元，較2013年成長12.4%左右;2015年在智慧型手機仍持續成

長,以及AppleWatch等穿戴式產品問世下，全球SiP產值估計達到

55.33億美元，較2014年成長14.3%。

2016年，雖然智慧型手機可能逐步邁入成熟期階段，難有大幅成長的

表現，但SiP在應用越趨普及的趨勢下，仍可呈現成長趨勢，因此，

預估2016年全球SiP產值仍將可較2015年成長17.4%,來^64.94

億美元。

^426：全球SiP產值^427：各應用4f城產饃占比

各應用領域產值占比

■CeNPhones

?gt，Cameras

Servers/Wbrkstations

Roulers/Switdies

?OesktopPCs.lntemet

■NotebookPCs

MP3Players

■VideoRecorders

■Camcorders

■BaseStations

■Medical

"Othe<

*4:又乂讓卷鞏意依來Q：CM

市場滲透率將迅速提升。我們預計，SiP在智能手機中的滲透率將從

年的迅速提升到年的在輕薄化趨勢已經確定

201610%201840%o

的情況下，能完美實現輕薄化要求的SiP理應會得到更多的應用。不

止是蘋果，我們預計國內智能手機廠商也會迅速跟進。此外，滲透率

提升不單是采用SiP的智能手機會增多，在智能手機中使用的SiP的

顆數也會增加。兩個效應疊加驅使SiP的增量市場迅速擴大。

我們測算SiP在智能手機市場未來三年內的市場規模。假設SiP的單

價每年降價10%,智能手機出貨量年增3%。可以看到，SiP在智能手

機中的新增市場規模CAGR=192%,非常可觀。

圖式28：SiP新增市場規模

亭分期?廢7盤手在旗鄰嶷建SZP震格■衣（憶90孽幽景出

2016M憶部10%2.84.00IL20億美尢

20173*14.42億冬25%U2S3.6.俎9化式無

20185<1485億部40%32324光化美元

來源：IDC.天風迎春巧究所

42從制造到封測——逐漸融合的SiP產業鏈

從產業鏈的變革、產業格局的變化來看，今后電子產業鏈將不再只是

傳統的垂直式鏈條：終端設備廠商一一IC設計公司——封測廠商、

Foundry廠、IP設計公司，產品的設計將同時調動封裝廠商、基板廠

商、材料廠、IC設計公司、系統廠商、Foundry廠、器件廠商（如

TDK、村田）、存儲大廠（如三星）等彼此交叉協作，共同實現產業

升級。未來系統將帶動封裝業進一步發展，反之高端封裝也將推動系

統終端繁榮。未來系統廠商與封裝廠的直接對接將會越來越多，而IC

設計公司則將可能向IP設計或者直接出售晶圓兩個方向去發展。

圖裝29：封裝產業健從過去的垂直式鞋條向檢此交叉誣作發展

傳統產業鏈產業鏈升級

來源：i??,大風浮/研尢所

近年來，部分晶圓代工廠也在客戶一次購足的服務需求下(Turnkey

Service),開始擴展業務至下游封測端，以發展SiP等先進封裝技術來

打造一條龍服務模式，滿足上游IC設計廠或系統廠。然而，晶圓代工

廠發展SiP等先進封裝技術，與現有封測廠商間將形成微妙的競合關

系。首先，晶圓代工廠基于晶圓制程優勢，擁有發展晶圓級封裝技術

的基本條件，跨入門檻并不甚高。因此，晶圓代工廠可依產品應用趨

勢與上游客戶需求，在完成晶圓代工相關制程后，持續朝晶圓級封裝

等后段領域邁進，以完成客戶整體需求目標。這對現有封測廠商來說,

可能形成一定程度的競爭。

由于封測廠幾乎難以向上游跨足晶圓代工領域，而晶圓代工廠卻能基

于制程技術優勢跨足下游封測代工，尤其是在高階SiP領域方面；因

此，晶圓代工廠跨入SiP封裝業務，將與封測廠從單純上下游合作關

系，轉向微妙的競合關系。

封測廠一方面可朝差異化發展以區隔市場，另一方面也可選擇與晶圓

代工廠進行技術合作，或是以技術授權等方式，搭配封測廠龐大的產

能基礎進行接單量產，共同擴大市場。此外，晶圓代工廠所發展的高

階異質封裝，其部份制程步驟仍須專業封測廠以現有技術協助完成，

因此雙方仍有合作立基點。

4.3.SiP行業標的

日月光+環旭電子：

全球主要封測大廠中，日月光早在2010年便購并電子代工服務廠

(EMS)一環旭電子，以本身封裝技術搭配環電在模組設計與系統整合實

力，發展SiP技術。使得日月光在SiP技術領域維持領先地位，并能

夠陸續獲得手機大廠蘋果的訂單，如Wi-Fi、處理器、指紋辨識、壓

力觸控、MEMS等模組，為日月光帶來后續成長動力。

此外，日月光也與DRAM制造大廠華亞科策略聯盟，共同發展SiP范

疇的TSV2.5DIC技術;由華亞科提供日月光硅中介層(Silicon

Interpose。的硅晶圓生產制造，結合日月光在高階封測的制程能力，

擴大日月光現有封裝產品線。

不僅如此，日月光也與日本基板廠商TDK合作，成立子公司日月陽，

生產集成電路內埋式基板，可將更多的感測器與射頻元件等晶片整合

在尺寸更小的基板上，讓SiP電源耗能降低，體積更小，以適應可穿

戴裝置與物聯網的需求。

日月光今年主要成長動力將來自于SiP,1H2016SiP營收已近20億

美元，預期未來5-10年，SiP會是公司持續增長的動力。日月光旗下

的環旭電子繼拿下A公司的穿戴式手表SiP大單之后，也再拿下第二

家美系大廠智慧手表SiP訂單，預定明年出貨。

安靠：

全球第二大封測廠安靠則是將韓國廠區作為發展SiP的主要基地。除

了2013

年加碼投資韓國，興建先進廠房與全球研發中心之外；安