3.1　系统级封装设计导论

一款高密度系统级封装产品的设计往往需要在芯片布局、封装结构设计、基板设计、材料选择、先进封装制程之间寻找良好的平衡与解决方案。任何一个细小的环节都将影响系统级封装产品的成本、可制造性、性能与可靠性，考虑不周有可能导致产品开发延期和开发成本急剧上升，甚至导致产品报废。

随着系统级封装的密度持续提高，互连通道对电信号传输的影响越来越大。高速高频信号在系统级封装体中传输时，在阻抗不连续路径中会产生反射、延迟，并对相邻线路造成串扰等影响。在电源供电方面，系统级封装会面临电压降过大、供电不足，以及电流密度过大等一系列问题。这些电性能影响因素交互在一起引起诸多问题，通常可以通过仿真分析及系统级封装的设计优化加以解决。

高密度的集成会使芯片功耗过大，从而产生局部热点，进而导致产品散热困难。如何有效地解决散热路径也是封装设计阶段不得不考虑的关键问题之一。在设计阶段进行热性能的分析与优化，可以有效地降低系统级封装产品的热阻，优化材料选择与结构设计，改善局部的散热路径，这也是高散热系统级封装设计阶段必须考虑的因素。

在系统级封装产品生产及后期组装过程中，各种材料的热膨胀系数不匹配，当外部温度发生变化时，封装内部产生较大应力，以至于使基板、芯片、塑封料产生翘曲和分层，进而使系统级封装电路和功能失效。因此，设计阶段需要进行机械性能的分析与优化。

综上所述，系统级封装设计面临多方面的挑战，可以说是一门综合学科，只有进行全面、系统、多方位的模型仿真与工程验证，才能真正做好系统级封装的设计。