隨著高運算力的需求，系統級封裝SiP客制化與高集成化的需求越趨增長，尤其是高密度整合后的系統級封裝SiP有效連接晶圓到系統，是內連、整合、智能化的最佳解決方案，將帶來更多應用上的優勢，實現更高的經濟效益。

日月光中壢廠SiP產品開發部部門經理楊紹綸日前在SiP China 2022蘇州會議上指出，以TWS無線藍牙耳機為例，在耳機狹小的空間里整合處理器、天線、傳感器、電池、光學感應等面臨多重挑戰，包括電路設計時避免MCU、RF、電源以及喇叭之間的干擾，如何避免訊號同時在有限的體積內運作而干擾，目前的解決方案主要有以下3種：

1. 硬板(Rigid-PCB)

具有穩定的技術及高可靠性等優勢，缺點是無法適應所有形狀的耳機，3D結構分配靈活性低，需提高抗干擾能力

2. 軟板(Rigid-Flex)

具有高靈活性、可匹配不同形狀的耳機等優勢，但是其基板層數有限，無法很好地隔離訊號、設計復雜等

3. 軟硬結合板(Flex)

兼具硬板和軟板的優勢，具有非常出色的靈活性與可彎曲性，但在實際應用中會出現層堆棧能力有限、制程時間長、成本高等問題

日月光FPC系統級封裝平臺

以睡眠豆為例，日月光FPC系統級封裝平臺將六軸傳感器、麥克風及天線等整合在軟板上，只需2層軟板即可完成所有功能的集成，并且沒有訊號之間互相干擾與底噪問題，透過內結構的設計，把每個功能分布在其所需的位置上，使耳機組裝更加迅速、簡易。

系統級封裝SiP在PCB硬板上同樣具有獨特的優勢。當系統級封裝SiP把信號整合在硬板上后，硬板上所需要的節點只剩下8個，即只需在這8個節點焊上各自所需功能的線即可完成耳機組裝，使耳機成品集結更多的功能、更多不同的外形，讓消費者有更多的選擇方案。

系統級封裝在硬件設計中的優勢

QFN封裝和BGA封裝有很多I/O，因此基板設計的層數在實際制程時要求更高，但如果把主要器件的功能整合到系統級封裝SiP之后，軟板可以節省到只需兩層即可把各個功能分布到其所在位置上，甚至可達到更寬松的基板技術需求，如線寬線距的需求等，讓客戶有多樣性的選擇。

在設計時長上，以往產品的設計時長大致需要20周，但是運用系統級封裝SiP解決方案可縮短設計時長至五周，大大縮短產品上市時程。以TWS SiP在實際應用為例，藉由聲訊號測量可看到系統級封裝SiP可解決天線、喇叭、麥克風在耳機內距離過近并同時運作造成的干擾, 讓耳機底噪問題降到最低。

TWS無線藍牙耳機使用藍牙2.4G頻段運作，但是在一些特定應用場景例如疫情防控、居家辦公、在線觀影等對網速要求不斷提高，頻率需達到WiFi6的6G，甚至WiFi7的7G。頻率越高，訊號之間的互相干擾也隨之提高，模擬分別在PCB基板與系統級封裝SiP上做電路設計實驗，顯示在系統級封裝SiP上的電路設計干擾會大大降低，大幅改善終端產品的使用體驗。

系統級封裝SiP微型化有著體積小、薄、訊號整合佳以及電池壽命管理佳等優勢，但同時面臨信號的調整度、散熱需求、機械結構的外形大小與厚度，甚至供應鏈管理等挑戰。日月光在系統級封裝SiP領域耕耘多年，依靠扎實的工藝技術和突出的科技研發能力，為終端產品提供從設計、制造至營運的全面封裝整合方案，與客戶共同實現創新應用。

編輯：黃飛