2.6.3　系统级封装集成在物联网中的应用

在万物互联的趋势下，各种行动装置、穿戴装置、智慧交通、智慧医疗及智慧家庭等应用的串联组合应用也不断出现。物联网（Internet of Things，IoT）产品的多样性要求半导体制造从单纯追求制程工艺的先进性向既追求制程先进，也追求产品线的容宽度、设计的灵活性等方向发展。物联网应用产品的趋势：小尺寸封装、高性能、低功耗、低成本、异质整合等。此外，低功耗系统设计也是一个重要的考量因素。由于系统级封装技术可以有效满足上述要求，因此在物联网的普及发展中起到重要的作用。

目前，物联网产业链尚未完善，几种有代表性的应用包括车联网（汽车电子）、智能家居、智能电器及已经普及的个人移动终端产品。物联网应用器件主要包括传感器、数据处理和存储芯片、无线通信、电池，以及滤波、放大等一些构成微系统的组件。系统级封装常用于这些组件的集成。

图2-34所示为系统级封装集成技术在图像传感器中的应用案例。在过去几年中，智能手机和物联网迅速发展，推动了人们对图像传感设备的需求，人们开始追求更高像素、更小尺寸的图像传感器。3D集成提供了一种保持图像质量的同时实现较小体积的解决方案，在Toshiba展示的芯片级摄像机模块（Chip Scale Camera Module，CSCM）方案中，使用了背面TSV技术、FC集成传感器和芯片，既提高了性能，又减小了尺寸。

图2-34　系统级封装集成技术在图像传感器中的应用案例

INSEC TEC等机构联合进行了一项研究，即系统级封装集成在物联网中的应用，演示了一种多芯片的封装模组与测试，如图2-35所示。该系统级封装集成了感应、处理器、电源管理、无线通信的所有有源元器件和无源元器件，甚至包括封装天线（Antenna in Package，AiP）。该系统级封装还提供一条垂直的物理架构，可以通过PoP搭建堆叠模块，以添加新功能。例如，可以在各种应用中添加实际的附加传感器或更大的内存。

图2-35　物联网应用的系统级封装3D集成方式

该系统级封装采用了各种封装形式的元器件，通过重布线层集成了LGA封装的3轴加速度计和陀螺仪、裸芯片形式的处理器、存储器、蓝牙、磁传感器，以及SMD形式的电感、电容等。

这种系统级封装设计不使用基板，而使用重布线这种可实现较短的互连距离和较小特征尺寸的技术，在实现更薄和更小尺寸的封装方面具有更大的优势，对满足物联网应用产品中复杂性不断增长的功能融合和系统集成需求至关重要。