2.2.2 系统级封装应用于无线通信系统
系统级封装能够同时实现IC和多芯片微组件工艺，通常可集成多个IC、集成/埋入式无源元器件和SMT部件，典型应用包括手机射频前端、蓝牙、Wi-Fi等。
1. 手机射频前端
智能手机可以支持很多通信频段，对射频元器件的需求量快速增长，射频前端产品市场潜力无限。然而，频段数的增加也加大了手机射频前端元器件的设计难度，对产品的性能提出了更高的要求。目前，手机射频前端产品已不断向着高度集成的系统化发展，实现了集成双工器功放模块（Power Amplifier Module with Integrated Duplexer，PAMiD）。
图2-7所示为典型的PAMiD功能模块集成示意图。天线开关（Antenna Switch Module，ASW）、功率放大器（Power Amplifier，PA）、多工器（Duplexer Multiplexer，DM）与表面滤波器（Surface Acoustic Wave，SAW）集成在一个封装体内，获得极小的模块面积（7.5mm×6.0mm）。功率放大器和多工器是晶圆级器件，安装在LTCC基板上。LTCC内置电路无源元器件，与多工器进行电磁场耦合匹配。PAMiD比单独的多工器具有更好的绝缘性能。此外，功率放大器和多工器之间的阻抗匹配可同时获得高的传输效率和好的接收噪声抑制。手机射频前端的发展趋势是将低噪声放大器（Low Noise Amplifier，LNA）也集成于同一封装体内，改善系统的接收特性，充分发挥系统级封装的优势。
图2-7 典型的PAMiD功能模块集成示意图
2. 蓝牙
蓝牙（Bluetooth）是一种无线技术标准，用于短距离的设备连接，实现数据传输，传输距离在几十米至几百米之间，可以实现一对一、多对一、多对多、网状的传输，是短距离无线通信的解决方案之一。蓝牙在智能手机、笔记本电脑、智能耳机、打印机、数码相机、传真机等产品中都有广泛的应用，主要用于在局域网中实现各类数据的传输。当前物联网技术的发展也促进了蓝牙技术的发展。大多数生产厂家都将射频（Rodio Fraquency，RF）、基带层（Base Band，BB）、链路管理层（Link Manager Protocol，LMP）这三层功能模块利用SoC集嵌在同一个芯片上。
表2-1所列为部分蓝牙产品的技术参数和封装形式。在蓝牙模块的封装形式中，以QFN形式为主，并逐步发展到LGA、超细间距BGA（Very Fine Ball Gate Array，VFBGA），以及在I/O端口数要求不高的情况下，晶圆级芯片封装（Wafer Level Chip Scale Packaging，WLCSP）也大量应用，以适应更高集成度、更小体积封装的要求。
表2-1 部分蓝牙产品的技术参数和封装形式
在蓝牙SoC模块的基础上，在一个封装体内集成更多的芯片产品，以提供功能更加全面的设备。深圳芯科科技有限公司在德国慕尼黑电子展中发布了小尺寸（6.5mm×6.5mm）蓝牙封装模块BGM12x Blue Gecko，如图2-8所示。该产品由处理器、集成天线、外部天线、振荡器、无源元器件、蓝牙功率放大器及蓝牙4.2协议栈等组成，通过系统级封装实现了超小尺寸、超低功率的集成，不必进行复杂的协议选择，并且可以简化天线的设计。这种高级别的系统级封装成本低、能耗低、性能不受影响、体型小巧，在智能手表、个人医疗设备、无线传感器及其他有限空间内可连接设备等领域具有较大的应用潜力。
图2-8 BGM12x Blue Gecko
3. Wi-Fi
物联网发展迅速，蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、蜂窝通信（如电信CDMA、移动GSM、联通LTE）等无线标准都已用于物联网计划中，但目前市场占有量最大的仍是Wi-Fi。Wi-Fi模块已经广泛地运用在许多硬件设备中，从而使硬件设备更加智能化。
Wi-Fi模块存在三种主流技术，分别是SoC、传统PCBA与系统级封装。其中，由于PCBA技术对应产品尺寸过大，应用范围越来越小；SoC在功耗、成本和体积上有着得天独厚的优势，但由于一般Wi-Fi的SoC只集成ARM M3和无线收发器等基本架构系统，在集成度、RF性能参数校准和软件服务方面面临很大的挑战，应用范围也受到了很大的限制；系统级封装Wi-Fi模块除了集成SoC，还集成了闪存、电容、电感、晶体振荡器和软件，使用简单，同时采用特殊材料工艺和全自动化生产线，有效控制了成本。系统级封装技术以其对应产品体积小、成本低、研发周期短和易于集成应用软件等优势而拥有很好的应用前景。
物联网Wi-Fi技术对高集成度、超小尺寸、超低功耗等芯片的需求不断扩大，同时随着芯片及通信技术的不断进步，联网设备需要将更多的芯片功能封装在同一个封装体中，而系统级封装技术可以说是实现这些需求的绝佳选择。据专家估计，在未来5～10年内，80%的物联网智慧家居和可穿戴设备将采用系统级封装模块芯片。