电子系统正融合计算机、通信、消费等功能于一体，驱使IC及封装也集数字、射频和光学功能于一体，并逐步实现光、机、电一体化的真正系统级功能。为实现这一目标而并行研制开发有两种途径，一是在单芯片上实现这一系统功能，称为系统级芯片(SOC)；二是通过单一封装达到系统功能，即系统级封装(SIP或SOP)。由于系统功能的复杂性，必然对SOC和SIP/SOP提出更高的要求，其中新型的封装材料至关重要。
　　SIP/SOP相互借鉴融合
　　自20世纪50年代开始，电子部件和电子整机就沿着两条路途发展，一是从晶体管→SSI→MSI→LSI→VLSI→SOC的单片IC发展路径；另一种是厚、薄膜HIC→先进HIC→SIP/SOP的发展路径。二者总是在不同的发展阶段相互借鉴和融合，使电子部件和电子整机的功能从单一走向多元化、复杂化、系统化，从而不断推动电子信息技术从低级向中级再到高级水平方向发展。人们的最终梦想意欲完全实现单片集成的系统功能，但困难很大；而SOC和SIP/SOP的继续借鉴和融合，仍
应是今后相当长时间要走的必由之路。
　　SIP/SOP同样可以实现系统功能，而且是使用成熟的组装与互连技术完成的。他们可把各类IC如CMOS、GaAs、SiGe电路或光电器件、MEMS器件以及各类无源元件(R、C等)埋置或安装在基板上，最后集成于一个封装体内(如BGA等)，从而实现系统功能。
　　SIP/SOP与SOC相比，还有如下优势：1.可采用现有的商用元器件，因而产品制作成本低。2.产品制作周期短、投入市场快、经营风险小。3.产品设计灵活多变，采用的工艺技术成熟。4.封装内的元器件可埋置可集成或叠装，向3D发展，从而能减小封装基板面积，提高封装密度。
　　由于如上的优点，SIP/SOP的应用领域十分广泛，尤其在消费类电子领域(如手机等)更具优势。
　　新型封装材料走向实用化
　　SIP和SOP对新型封装材料要求主要包括以下几点：
　　具有高强度的多层高弹性模量，同时还要具有低热膨胀系数(CTE)的基板材料以及具有低损耗的封装/介质材料。
　　高弹性模量
　　这是根据今后几年SIP和SOP的发展需要，封装基板的布线密度应能达到安装焊接倒装片(FC)100μm～120μm凸点节距的要求。届时，将会需要5层～7层独立的数字信号层、2层～3层的RF层以及2层～3层的光学层基板，总共达10层。这时基板上凸点焊接区直径可≤50μm，布线通孔要求为10μm。为了满足这些要求，基板的扭曲量要求很高，要在300mm及以上尺寸时，扭曲量不能超过几个μm。目前所使用的各类基板均难以达到这种要求。根据热力学模型，基板所具有的高弹性模量应超过400Gpa才可达到可接受的扭曲量。而且，理想的基板除具有高弹性模量外，还应具有大面积制作和低成本、易加工等特性。
　　低的CTE
　　封装基板上要安装大量的芯片，Si芯片的CTE约在2ppm/℃～3ppm/℃，为了满足FC的凸点节距仅为20μm～100μm的要求，以抵挡由于基板-芯片热不匹配引起的疲劳失效，就要由现在基板的CTE为8ppm/℃～12ppm/℃降至CTE为3ppm/℃～5ppm/℃范围内，以达到良好的热匹配。
　　低损耗介质(低K)
　　具有光、机、电一体化的SOP封装，必须能使数字信号传输速率高达5Gbps，这就要求介电常数(K)为2左右方可。
　　新型封装材料取得实用化进展
　　具有高弹性模量和高强度的材料当属AIN和SiC材料，又与Si芯片的CTE接近，可以直接安装FC，并有高的可靠性，但难以制作大面积的基板，当前制作成本仍显太高。
　　据报道，美国纽约一家公司制作的大面积复合材料基板为C-Si-C化物，具有所需的硬度并能与Si热匹配。
　　低的CTE基板已被开发出来，如IBM的玻璃-陶瓷模块能调整为与Si完全热匹配。Endicott Intercommect公司的多层基板使用很薄的Cu-NiFe合金-Cu核，以及多层的聚四氟乙烯(PTFE)介电材料也可能可靠地安装焊接节距180μm～225μm的FC，日立化学的环氧树脂类低CTE多层基板还可安装焊接微细节距的FC。
　　低损耗聚合物(tan δ<0.005)有BCB、PI、PPE、PTFE、液晶高分子化合物(LCP)等，均可降低基板上产生的热并能降低串扰。BCB还可作为介质薄膜并能制作出5μm线宽/间距和15μm～20μm的微通孔。
　　并行发展着的SOC和SIP/SOP，正集计算机、通信、消费等功能于一身，从而完成庞大的系统功能。SOC与SIP/SOP各有所长、二者将会不断借鉴与融合，以达到优势互补。

　　　　　　　　　　　　　　　　来源：中国电子报