2.2.1　系统级封装应用于无线通信模块的优势

在传统无线通信模块中，表面贴装的无源元器件使得表面积巨大，所需成本占据系统成本的70%，低功能密度和低可靠性使无线通信系统的发展面临巨大的阻碍。系统级封装技术作为在集成封装层面延续摩尔定律的重要技术，在无线通信模块领域拥有独特的技术优势，不仅解决了传统封装面临的问题，也弥补了SoC技术较长上市时间和较高产品开发成本的不足。系统级封装技术已成为业内高度关注的技术焦点，主要优势如下。

1. 小型化

在传统无线通信模块封装设计中，各类无源元器件占据了PCB 60%～70%的面积，利用系统级封装技术对这些无源元器件的排布进行设计处理，大大缩减了系统的面积，堆叠芯片可以实现超薄封装，减小通信模块的体积。

2. 异质集成

一个无线通信系统往往包含多个IC模块，如射频开关、基带IC（Baseband IC）、射频IC、收发机等。射频开关芯片一般采用GaAs技术，基带IC采用CMOS技术，收发机芯片则采用SiGe和BiCMOS技术，各类元器件制作工艺无法兼容。高质量的无源元器件及各种不同的非SRAM存储器、电源、天线和MEMS等，都用不同的材料或工艺制造而成。系统级封装可统筹各项技术的优势，以低成本、高效率实现无线通信系统的封装。

图2-6所示为基于3D晶圆级封装技术的射频收发模块。该模块集成了基于锑基化合物高电子迁移率晶体管（High Electron Mobility Transistors，HEMT）的低噪声放大器、基于磷化铟异质结双极晶体管（Heterojunction Bipolar Transistor，HBT）的功率放大器和移位寄存器，以及基于砷化镓HEMT的移相器、开关和数字控制电路等多个功能电路。

图2-6　基于3D晶圆级封装技术的射频收发模块

3. 提高系统性能

对于采用系统级封装的系统，其裸芯片间的互连引线长度较短，能够有效降低系统互连线上的延迟和串扰，减少信号噪声，加快信号的处理速度，使元器件在较高频率下工作时仍然可以获得较大的带宽。此外，更短的互连距离也可以降低元器件的功耗和工作电压。

4. 设计多样灵活

无线通信系统的系统级封装技术是一种结合无线通信设计和封装技术的对整机系统进行功能整合的技术，在集成封装系统电路的选择、无源元器件集成方式的设计、封装体结构的设计和计算机软件仿真等方面为设计者提供了十分灵活多样的解决方案。