近年来,便携式发展和系统小型化的趋势，要求芯片上集成更多不同类型的元器件，如RF IC、各类无源元件、光机电器件、天线、连接器和传感器等。单一材料和标准工艺的SoC受到了限制，在其基础上，快速发展的系统级封装（SiP）在一个封装内不仅可以组装多个芯片，还可以将上述不同类型的器件和电路芯片叠在一起，构建成更为复杂的、完整的系统。

SiP技术的优越性包括：可提供更多新功能，多种工艺兼容性好，灵活性和适应性强，成本低，易于分块测试，以及开发周期较短等。SiP采用近十年来快速发展的倒装焊技术，与引线键合相比，倒装焊技术具有直流压降低、互连密度高、寄生电感小、热特性和电学性能好等优点，但费用较高。

SiP的另一大优点是可以集成各种无源元件。无源元件在集成电路中的用量日益增加，例如，在手机中无源元件和有源器件之比约为50:1。采用近年来发展的低温共烧多层陶瓷（LTCC）和低温共烧铁氧体（LTCF）技术，即在多层陶瓷内集成电阻、电容、电感、滤波器和谐振器等无源元件，就如同在硅片中集成有源器件一样。

系统级模块封装

硅是一种可作为几乎所有半导体器件和集成电路基板的材料。单晶硅具有平滑研磨面,在150μm跨度内，平整度为60μm。硅作为基板材料，引人注目的综合性能是热导率高、成本低、化学惰性和不透水性好、理想的机械性能、良好的一致性和可控性。硅基板的主要优点包括：和IC芯片的热膨胀匹配良好;较高的热导率，在85～135W/(K·m)之间;通过热氧化硅，表面形成二氧化硅，将隔离电容成批制作，并集成在硅基板中，从而使互连数量减少，改善了可靠性;电阻和有源器件也可在硅中单独制作;通过高掺杂（高导电性硅基板），硅基板可以起接地层的作用，免去金属化;硅易于用铝或其他金属进行金属化，在个别情况下，必须粘接媒介材料。但是，硅基板也有以下缺点：硅材料的机械强度低，加工时要倍加小心，以免开裂或损坏;它的抗弯强度比氧化铝低，在淀积厚的介质层和金属化层后产生较大的弯曲和翘曲。

近些年，硅封装基板已被用来提高系统级封装应用方面的互连密度。STATS ChipPAC公司适合于其无源元件和IC集成化的芯片级模块封装（CSMP）就是在SiP应用中采用硅作为基板材料的一个实例。

该公司使用薄膜技术在硅基板上制造集成化无源元件（IPD）。把一个或多个芯片粘贴到有IPD基板的倒装片上，接着进行封装，要么使用倒装焊，要么使用引线键合粘附，如图1所示。所得到的SiP为拥有球栅阵列（BGA）和平面栅格阵列（LGA）等形态。

图1：采用倒装焊及引线键合技术构造的CSMP基板

该封装应用于要求高精度、尺寸小的无源元件，如无线电及射频无线电收发两用机、前端产品，以及用于移动式器件的放大器模块。

系统级封装的应用发展

SiP是一种具有高成本效益与灵活性的封装技术。将多个具有不同功能的芯片封装在同一个器件内，以形成一个完整的系统或子系统功能，如多芯片模块（MCM）、微电子机械系统（MEMS）和微光机电系统（MEOMS）等。即在一个普通的IC封装内，将各种半导体模块与其他无源和有源元件整合，这将为消费电子业带来大量的益处。在许多高性能以及受空间影响(space-sensitive)的应用上，在一个IC封装内的SiP技术正迅速的成为最佳选择。

SiP主要应用于换代周期较短的消费类产品，如手机等。以其进入市场快、更轻薄和更多的功能的竞争力，SiP目前已在工业界得到广泛地应用。其主要应用领域为射频/无线、移动通信、网络设备和计算机等。