月薪5W的电子工程师是怎么成长和进步的？-电子技术方案|电路图讲解

我出身在一个普通家庭，家庭条件一般。从小时候起，我就发誓，长大后一定要出人头地，让家里过上好日子。从小好好学习，终于考上了重点大学。最近电子专业很热门，听说赚钱也挺多的，我对电子行业也比较感兴趣，于是大学就报了电子工程专业。

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大家都觉得电子行业很辛苦，需要学很多东西，而且需要不停地去学习，因为新的技术发展的太快。于是，我认真听课，其实最重要的是要理论和实践结合，于是我就经常泡在机房里做实验。干工程师这一行，首先必须得精通编程语言，C++、java、C#我都有涉猎，Ruby这样的脚本语言我也尝试过。数据结构这门课也很重要，各种算法、结构必须了然于胸。

 

 

我平时也比较留意一些公司的招聘，注意到很多公司对linux下的编程经验都有要求，于是我要自学了linux，自己也做了一些小应用。后 来一个老师感觉我不错，让我跟他在实验室帮他做项目。在实验室里我学到了很多，实验室里各种大牛，为了不脱后腿，我唯有更拼命的努力。

 

顺便说一下，电子工程师是很辛苦的，以后上班了几乎每天都在电脑前，没有好的身体很难坚持下去。我每天晚上都坚持去操场跑步锻炼身体。跑步的时候可以想想今天学到了哪些东西，规划一下最近几天的打算，其实对学习也是很有帮助的。大四了，凭借我扎实的基础和丰富的项目经验，我成功的进了华为。我们学院这么多人去，只录了两个，我很骄傲。

 

 

华为的工资还不错，不过就是太累了，经常晚上加班，周六周日加班(而且不给加班费)。虽然工资还可以，但是在大城市里也只够平时消费，物价太贵，每个月也余 不了多少钱。我想，我一定要好好干，争取多拿点年终奖，甚至升职，我给自己定了个目标，三年内升项目经理。每天我的生活很固定，公司---租房，虽然很辛苦，我相信总有一天我会成功的。毕竟华为里人才太多，要想在这里崭露头角，必须比别人更努力。工作很紧张，甚至上厕所的时候都在想bug怎么解决。

 

 

之后.....

 

有一 天，在厕所的门上，看见了一个广告：招男女公关，情感陪护，月入十万不是梦。于是我打了电话去，凭借我大学时每天跑步锻炼出的好身体，我每个月赚5W以上很轻松。

 

 

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所谓SiP就是SySTem in Package。大家看到下图是手机内部结构，有个很明显的趋势，里面大部分的器件都是SiP。整体来看的话，SiP是一个非常主流的技术方向。从数字、模拟、MEMS到Sensor，各种器件都用到了SiP技术。

 

下面这张图是Apple watch，也是一个典型的SiP应用。它是一个全系统的SiP(System in Package)。从Cross-section S1 SiP这张图可以看到AP和AP之上的DDR，还有一系列的数字和模拟电路，以及光学/重力加速度等器件。

 

　　 

行业内的人都知道，在集成电路有个摩尔定律，它大概讲的是在大概18个月的时间里，同样的面积上，晶体管数量增加一倍，但是价格只有之前的一半。摩尔定律支配了整个半导体行业几十年，但是从目前的趋势来看，摩尔定律已经走到了尽头。应该说在28nm以后，摩尔定律就已经“死亡”了。因为从目前来看，虽然晶体管数目增加了一倍，但是价格并没有减少到一半。所以大家看到一个明显的趋势，摩尔定律想继续持续下去的两个方向就是SoC(System-on-chip)和SiP(System-in-Package)。于是有人提出More Moore，也就是超越摩尔定律的概念。

 

　　 

超越摩尔定律的一个方式就是把各种不同的IP集成到一个芯片中去，即SoC。目前最新的技术已经进化到10nm，而短期内可以量产的工艺有望发展到7nm。其中比较特殊的一点就是胡正明博士(FinFET和FDSOI的发明人)则认为可以发展到1nm。但是其结果将导致材料体系的完全改变，需要用到硫化钼来做到1nm。时间和成本的控制仍很困难，该技术也需要相当长的一段时间才会成熟。所以相对来说，能超越摩尔定律并把密度、成本不断延续下去的便捷和热门的方向应当是SiP，也就是系统级封装。

 

　　 

系统及封装是目前业内非常期许的方向，如台积电的董事长张忠谋认定SiP先进封装是延续摩尔定律的一个重要方向，所以晶圆代工厂的龙头企业台积电已经收购了封装企业，并在2016年开始给苹果做封装，坚定的走向了研发SiP的方向。

 

前面讲的是一个大的趋势和框架，下面我们梳理一下SiP的一些基本概念和定义。

 

SiP是System-in-Package的缩写，可以认为是一个全系统或子系统。如苹果系统则是一个全系统，包括了AP、存储类、sensor到电源等。而一些子系统，只实现部分功能的系统，也称为SiP。所以通常情况下，SiP的定义是把Die和一些元器件，如电阻、电容、电感、滤波、天线、微机电系统甚至光学器件集成起来，称之为SiP。这些器件可以通过SMT\埋入\集成在Substrate上等集成方式实现SiP封装。

　　 

　　SiP和SoP的系统复杂度和成本之间的关系

 

SiP的系统复杂程度以及它的上市时间和成本之间是一个线性增加的关系，而SoC的上市时间和成本随着系统的复杂程度会呈现一个指数级的上升。另外一方面每一版SoC都会花费极其高昂的时间和成本，一旦研发失败，则将会承受巨大的损失。相反，SiP的NRE投入和上市周期则要低得多，一般来说一款SiP的上市时间仅需3个月。所以相同复杂程度的SoC的成本和风险要远高于SiP。当然，对于出货量极大的产品，如几千万到上亿颗的出货量，从长期来看SoC的成本更低，前提是在投片成功以后。

 

SiP的特点是周期短上市快。不过，如果产品市场可持续好几年的话，从长期来看，SiP未必比SoC便宜。但是现在市场个性化、碎片化严重，并非一个芯片就能满足所有需求，所以SiP得到了更多应用。另一方面，SiP有着SoC无法比拟的优势，比如SiP能集成CMOS工艺，集成砷化镓，集成光学器件，集成无源器件，能把化合物半导体和硅晶圆，甚至微机电系统集成在一起，这是SoC无法实现的。

 

　　 

　　典型的SiP产品示意图

 

上图为典型的SiP示意图，其中系统内部的器件是通过SMT互连，中间芯片通过wire bond方式互连的，左边芯片通过Flip Chip的方式进行互连。而SiP和PCB之间则通过Substrate连接。如今的SiP还有许多新的互连方式，比如TSV、Fanout、埋入基板或埋入芯片等方式。

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