SiP行业报告：在5G和IOT时代（20页）

行业报告下载 2019年12月05日 07:06 管理员

功能整合形成系统级芯片 SoC 和系统级封装 SiP 两大主流。两者目标都是在同一产品中实现多种系统功能的高度整合，其中 SoC 从设计和制造工艺的角度，借助传统摩尔定律驱动下的半导体芯片制程工艺，将一个系统所需功能组件整合到一块芯片，而 SiP 则从封装和组装的角度，借助后段先进封装和高精度 SMT 工艺，将不同集成电路工艺制造的若干裸芯片和微型无源器件集成到同一个小型基板，并形成具有系统功能的高性能微型组件。受限于摩尔定律的极限，单位面积可集成的元件数量越来越接近物理极限。而 SiP 封装技术能实现更高的集成度，组合的系统具有更优的性能，是超越摩尔定律的必然选择路径。相比 SOC，（1）SiP 技术集成度更高，但研发周期反而更短。SiP 技术能减少芯片的重复封装，降低布局与排线难度，缩短研发周期。采用芯片堆叠的 3D SiP 封装，能降低 PCB 板的使用量，节省内部空间。例如：iPhone7 PLUS 中采用了约 15 处不同类型的 SiP 工艺，为手机内部节省空间。SiP 工艺适用于更新周期短的通讯及消费级产品市场。（2）SiP 能解决异质（Si，GaAs）集成问题。手机射频系统的不同零部件往往采用不同材料和工艺，如：硅，硅锗(SiGe)和砷化镓(GaAs) 以及其它无源元件。目前的技术还不能将这些不同工艺技术制造的零部件制作在一块硅单晶芯片上。但是采用 SiP 工艺却可以应用表面贴装技术 SMT 集成硅和砷化镓裸芯片，还可以采用嵌入式无源元件，非常经济有效地制成高性能 RF 系统。光电器件、MEMS 等特殊工艺器件的微小化也将大量应用 SiP 工艺。

在过去数十年，电子制造行业形成了晶圆制造、封测和系统组装三个泾渭分明的环节，代表厂商分别是台积电、日月光和鸿海，他们的制造精度分别是纳米、微米和毫米级别。随着消费电子产品集成度的提升，部分模组、甚至系统的组装的精度要求逼近微米级别，跟封测环节在工艺上产生了重叠，业务上产生了竞争或协同。具体来看，SiP 工艺融合了传统封测中的 molding、singulation 制程和传统系统组装的 SMT 和系统测试制程。5G 商用日益临近，世界范围内主流国家的运营商都已明确时间节点。截至 2019 年 10 月 16 日，华为已经和全球领先运营商签定 60 多个 5G 商用合同，40 多万个 5G Massive MIMO AAU 发往世界各地。而从世界范围来看，主流国家的电信运营商大多计划在 2019-2020 年期间开始部署 5G 网络并逐步推出商用服务，国内也已于 2019 年 Q3 顺利完成 5G 技术研发第三阶段测试，并正式进入 5G 产品研发试验阶段，国内运营商也已经在 2019 年初正式启动 5G 规模组网试点工程招标。

由于历史原因，3GHz 以下可用于公众移动通信的低频段已基本被前几代通信网络瓜分完毕，且频段分散，无法提供 5G 所需的连续大带宽，因而 5G 必然向更高的工作频段延伸。目前世界范围内对于 5G 的频谱已基本达成共识，3~6 GHz 中频段将成为 5G 的核心工作频段，主要用于解决广域无缝覆盖问题，6GHz 以上高频段主要用于局部补充，在信道条件较好的情况下为热点区域用户提供超高数据传输服务，例如对于 26GHz、28GHz、39GHz 毫米波应用也逐渐趋向共识，5G 的频段分为 Sub-6 和毫米波两个部分。