SiPモジュールとは何か？　――「選択肢の一つ」から「必要不可欠な技術」へ

●SiP vs. ボード実装

　次に，SiPとボード（プリント基板）実装の違いを考えてみましょう．

1）ボード上の高速バスの設計が不要に

　システム全体の高速化・高性能化を図るためには，LSI間の信号遅延時間を小さくすることが必須です．しかし，複数のパッケージを実装するボードの上では，信号がパッケージとプリント基板を介して伝播します．このため，配線長は長くなり，寄生インダクタンスや寄生容量の影響で配線負荷が増え，信号遅延時間が大きくなります．また，配線密度が上がらず，バス幅を広げにくいという問題もあります．

　SiPの場合，インターポーザ（パッケージ内部の薄い基板）の中を最短距離で接続するため，配線長は短くなります．高速信号の配線をSiPの内部に置けば，プリント基板上の高速バスなどの設計が不要となります．つまり，ボード設計者の負担を減らすことができます（SiPを開発する側では高速バスへの配慮が必要になる）．

2）クロストーク対策やノイズ対策が軽減される

　ボードに実装される部品が増えると，配線の引き回しが困難になり，クロストークなどの問題が深刻になってきます．SiPでは，各ダイ・チップを単一のパッケージに組み込み，配線設計の最適化を行っているため，クロストークの問題は減ります．

3）顧客のシステム基板コストが下がる

　近年の微細化・高性能化に伴って，チップの小型化や多ピン化，ピン・ピッチの微細化が進んでいます．また，部品点数の増加も著しく，結果として，基板面積の増大や基板接続数の増加，基板層数の増加などにより基板コストが増大しています．

　SiPを使用する場合，基板面積や基板接続数，基板層数を低減できます．ボール・ピッチは1.27mmまたは0.8mmに対応できます．微細なピッチのLSIを基板に実装する場合，海外生産が難しいため，新たな生産拠点の確保や設備投資などが必要となります．しかし，SiPを利用することで現有設備に合わせたボール・ピッチが使えます．このため基板の製造費用の高騰を抑えることができます．

　実際にシステムを開発する際には，こうしたSiP，SOC，ボード実装の利害得失，および各手法における開発コストや製造コスト，生産数量などのトレードオフを検討して，採用する技術を選択しなければなりません．