Un sistema en un paquete ( SiP ) o system-in-package es una serie de circuitos integrados encerrados en uno o más paquetes portadores de chips que se pueden apilar usando paquete sobre paquete . [1] El SiP realiza todas o la mayoría de las funciones de un sistema electrónico y, por lo general, se usa dentro de un teléfono móvil , un reproductor de música digital , etc. [2] Los troqueles que contienen circuitos integrados pueden apilarse verticalmente sobre un sustrato . Están conectados internamente por cables finos.que están adheridos al paquete. Alternativamente, con una tecnología de chip invertido, se utilizan golpes de soldadura para unir chips apilados. Un SiP es como un sistema en un chip (SoC) pero menos integrado y no en un solo dado de semiconductor . [3]
Los troqueles SiP se pueden apilar verticalmente o en mosaicos horizontalmente , a diferencia de los módulos de chips múltiples menos densos , que colocan los troqueles horizontalmente en un soporte. SiP conecta los troqueles con uniones de cables estándar fuera del chip o puntos de soldadura, a diferencia de los circuitos integrados tridimensionales ligeramente más densos que conectan troqueles de silicio apilados con conductores que atraviesan el troquel.
Se han desarrollado muchas técnicas de empaquetamiento 3D diferentes para apilar muchas matrices de chips bastante estándar en un área compacta. [4]
Un ejemplo de SiP puede contener varios chips, como un procesador especializado , DRAM , memoria flash , combinados con componentes pasivos , resistencias y condensadores , todos montados en el mismo sustrato . Esto significa que se puede construir una unidad funcional completa en un paquete de múltiples chips, por lo que se necesitan agregar pocos componentes externos para que funcione. Esto es especialmente valioso en entornos con limitaciones de espacio, como reproductores de MP3 y teléfonos móviles , ya que reduce la complejidad de la placa de circuito impreso .y diseño general. A pesar de sus beneficios, esta técnica disminuye el rendimiento de la fabricación ya que cualquier chip defectuoso en el paquete dará como resultado un circuito integrado empaquetado no funcional, incluso si todos los demás módulos en ese mismo paquete son funcionales.
Los SiP contrastan con el sistema común en una arquitectura de circuito integrado de chip ( SoC ) que integra componentes basados en la función en un único troquel de circuito . Un SoC normalmente integrará una CPU, interfaces gráficas y de memoria, disco duro y conectividad USB, memorias de acceso aleatorio y de solo lectura y almacenamiento secundario y/o sus controladores en una sola matriz, mientras que un SiP conectaría estos módulos como discretos . componentes en uno o más paquetes portadores de chips. Un SiP se parece a la arquitectura de PC tradicional común basada en placa base , que separa los componentes según su función y los conecta a través de una placa de circuito de interfaz central. Un SiP tiene un grado de integración más bajo en comparación con un SoC.
La tecnología SiP está siendo impulsada principalmente por las primeras tendencias del mercado en dispositivos portátiles , dispositivos móviles e Internet de las cosas que no exigen la gran cantidad de unidades producidas como en el mercado SoC comercial y de consumo establecido. A medida que Internet de las cosas se vuelve más una realidad y menos una visión, se está produciendo una innovación en el sistema a nivel de chip y SiP para que los sensores microelectromecánicos (MEMS) puedan integrarse en un troquel separado y controlar la conectividad. [5]