長(zhǎng)期以來(lái)，多芯片封裝(MCP)滿足了在越來(lái)越小的空間里加入更多性能和特性的需求。很自然地就會(huì)希望存儲(chǔ)器的MCP能夠擴(kuò)展到包含如基帶或多媒體處理器等ASIC。但這實(shí)現(xiàn)起來(lái)會(huì)遇到困難，即高昂的開(kāi)發(fā)成本以及擁有/減小成本。如何解決這些問(wèn)題呢？層疊封裝(PoP)的概念逐漸被業(yè)界廣泛接受。
PoP（Packaging on Packaging）,即堆疊組裝，又稱為疊層封裝。POP采用兩個(gè)或兩個(gè)以上的BGA（球柵陣列封裝）堆疊而成的一種封裝方式。一般POP疊層封裝結(jié)構(gòu)采用了BGA焊球結(jié)構(gòu)，將高密度的數(shù)字或或混合信號(hào)邏輯器件集成在POP封裝的底部，滿足了邏輯器件多引腳的特點(diǎn)。PoP作為一種新型的高集成的封裝形式，主要應(yīng)用在現(xiàn)代的智能手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品中，作用非常廣泛。
MCP是在一個(gè)塑料封裝外殼內(nèi)，垂直堆疊大小不同的各類存儲(chǔ)器或非存儲(chǔ)器芯片，是一種一級(jí)單封裝的混合技術(shù)，用此方法節(jié)約小巧印刷電路板PCB空間。
SIP從架構(gòu)上來(lái)講， SiP 是將多種功能芯片，包括處理器、存儲(chǔ)器等功能芯片集成在一個(gè)封裝內(nèi)，從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本完整的功能。SiP從終端電子產(chǎn)品角度出發(fā)，不是一味關(guān)注芯片本身的性能/功耗，而是實(shí)現(xiàn)整個(gè)終端電子產(chǎn)品的輕薄短小、多功能、低功耗，在行動(dòng)裝臵與穿戴裝臵等輕巧型產(chǎn)品興起后， SiP需求日益顯現(xiàn)。
SoC的基本概念是在同一片裸片上集成更多的器件，以達(dá)到減少體積、增強(qiáng)性能和降低成本的目的。但在項(xiàng)目生命周期非常短、成本要求非常苛刻的移動(dòng)電話市場(chǎng)，SoC解決方案有很大的局限性。從存儲(chǔ)器配置的角度看，不同類型的存儲(chǔ)器需要大量邏輯，掌握不同的設(shè)計(jì)規(guī)則和技術(shù)是非常大的挑戰(zhàn)，會(huì)影響開(kāi)發(fā)時(shí)間和應(yīng)用所要求的靈活性。
SOC和SIP
SoC 與 SIP 是極為相似，兩者均將一個(gè)包含邏輯組件、內(nèi)存組件，甚至包含被動(dòng)組件的系統(tǒng)，整合在一個(gè)單位中。 SoC 是從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，是將系統(tǒng)所需的組件高度集成到一塊芯片上。 SiP 是從封裝的立場(chǎng)出發(fā)，對(duì)不同芯片進(jìn)行并排或疊加的封裝方式，將多個(gè)具有不同功能的有源電子元件與可選無(wú)源器件，以及諸如 MEMS 或者光學(xué)器件等其他器件優(yōu)先組裝到一起，實(shí)現(xiàn)一定功能的單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)封裝件。
從集成度而言，一般情況下， SoC 只集成 AP 之類的邏輯系統(tǒng)，而 SiP 集成了AP+mobileDDR，某種程度上說(shuō) SIP=SoC+DDR，隨著將來(lái)集成度越來(lái)越高， emmc也很有可能會(huì)集成到 SiP 中。從封裝發(fā)展的角度來(lái)看，因電子產(chǎn)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(jīng)被確立為未來(lái)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)鍵與發(fā)展方向。但隨著近年來(lái) SoC生產(chǎn)成本越來(lái)越高，頻頻遭遇技術(shù)障礙，造成 SoC 的發(fā)展面臨瓶頸，進(jìn)而使 SiP 的發(fā)展越來(lái)越被業(yè)界重視。
從MCP到PoP的發(fā)展道路
在單個(gè)封裝內(nèi)整合了多個(gè)Flash NOR、NAND和RAM的Combo(Flash+RAM)存儲(chǔ)器產(chǎn)品被廣泛用于移動(dòng)電話應(yīng)用。這些單封裝解決方案包括多芯片封裝(MCP)、系統(tǒng)級(jí)封裝(SiP)和多芯片模塊(MCM)。
在體積越來(lái)越小的移動(dòng)電話中提供更多功能的需求是MCP發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力，然而，開(kāi)發(fā)既能增強(qiáng)性能又要保持小型尺寸的解決方案面臨著艱巨的挑戰(zhàn)。不僅尺寸是個(gè)問(wèn)題，性能也存在問(wèn)題，如當(dāng)要與移動(dòng)電話中的基帶芯片組或多媒體協(xié)處理器配合工作時(shí)，要使用具有SDRAM接口和DDR接口的MCP存儲(chǔ)器。
PoP堆疊封裝是一種以較高集成度實(shí)現(xiàn)微型化的良好方式，在堆疊封裝中，封裝外封裝(PoP)對(duì)封裝行業(yè)越來(lái)越重要，特別是手機(jī)方面的應(yīng)用，因?yàn)檫@種技術(shù)可堆疊高密度的邏輯單元。
POP封裝的優(yōu)點(diǎn)：
1、存儲(chǔ)器件和邏輯器件可以單獨(dú)地進(jìn)行測(cè)試或替換，保障了良品率；
2、雙層POP封裝節(jié)省了基板面積, 更大的縱向空間允許更多層的封裝；
3、可以沿PCB的縱向?qū)ram,DdramSram,Flash,和 微處理器進(jìn)行混合裝聯(lián)；
4、對(duì)于不同廠家的芯片, 提供了設(shè)計(jì)靈活性,可以簡(jiǎn)單地混合裝聯(lián)在一起以滿足客戶的需求，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜性和成本；
5、目前該技術(shù)可以取得在垂直方向進(jìn)行層芯片外部疊加裝聯(lián)；
6、頂?shù)讓悠骷B層組裝的電器連接，實(shí)現(xiàn)了更快的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以應(yīng)對(duì)邏輯器件和存儲(chǔ)器件之間的高速互聯(lián)