TECHNOLOGY EXPLAINER
SiPとは何か
― ICだけでなく、抵抗もコイルもアンテナも1つに詰める
System in Package。日本語では「システム・イン・パッケージ」。 1つのパッケージに、システムとして動くだけのものを全部入れてしまう実装です。 入るのはICだけではありません。コンデンサ、コイル、フィルタ、アンテナ、金属部品まで。 半導体パッケージと電子部品実装の境界が、ここで溶けています。
- SiPとは何か（3行でつかむ）
- SoCとの違い ― 1枚にするか、寄せ集めるか
- 何が入っているのか ― ICだけではない
- 素材技術者の視点①：両面に載せる、そして基板に埋める
- 素材技術者の視点②：シールドという「もうひとつの層」
- 課題
- 用語集／参考資料／出典対応表
事実＝各社の公表資料に記載のある内容（出典リンクあり）
本稿の計算＝明示した前提をもとに本記事が算出した値
未確定／将来＝計画であり、実績が確認できていない事項
このほか、構造の整理や材料設計上の読み取りは「解説」として区別しています。
1. SiPとは何か（3行でつかむ）
SiP（System in Package）とは、「システムとして動くのに必要なものを、1つのパッケージに収めた実装」です。
Amkorは自社のSiPを「Integration solutions in a package」と表現し、 「higher levels of integration and lower cost」（より高い統合度と、より低いコスト）を狙うものだとしています事実。 対象市場は「markets that demand a smaller size with increased functionality」 （より小さく、より多機能であることを求める市場）です事実。
- 何が入るか：IC、受動部品（コンデンサ・コイル・抵抗）、フィルタ、アンテナ、機械部品
- どこで使われるか：RF（スマートフォンの高周波フロントエンド）、ウェアラブル、車載
- 何が特殊か：「半導体を組み立てる」工程と「電子部品を実装する」工程が、同じパッケージの中で混ざる
本シリーズで扱ってきた技術の多くは、シリコンのチップどうしをどうつなぐかの話でした。 SiPはそこから一歩外に出ます。チップではないものが入ってくる。
積層セラミックコンデンサ、フェライトのコイル、水晶振動子、SAWフィルタ、金属のシールド—— 材料系がばらばらのものを、1つの封止体に同居させることになります。 「異種統合」編で扱った考え方の、もっとも身近で、もっとも量産されている形がSiPです（本記事による解説）。
2. SoCとの違い ― 1枚にするか、寄せ集めるか
SoCは強力ですが、シリコンの上に作れないものがあります。
- 大容量のコンデンサ：必要な誘電体の体積が、シリコン上では確保できない
- 大電流のコイル：磁性材料が要る。シリコンプロセスには入らない
- 高周波フィルタ：SAW／BAWは圧電材料。まったく別の材料系
- アンテナ：波長で寸法が決まるので、回路として小さくできない
だからそれぞれ最適な材料で作った部品を、あとから1つにまとめる—— これがSiPの発想です。
「異種統合」編で扱った定義は「別々に製造された部品を上位の組立体へ統合する」ことでした。 SiPはまさにそれで、しかもシリコン以外の材料が主役になる場面が多い点に特徴があります（本記事による解説）。
3. 何が入っているのか ― ICだけではない
Amkorは、SiPに含まれうる部品を具体的に挙げています。 「ICs, passive devices (inductors, capacitors, resistors, filters and diplexers), antennas and mechanical parts」 （IC、受動部品〈インダクタ、コンデンサ、抵抗、フィルタ、ダイプレクサ〉、アンテナ、機械部品）事実。
RFフロントエンド（RFFE）モジュールでは、 「power amplifiers (PA), low-noise amplifiers (LNA), switches, transceivers, filters and discrete antenna」 が1つのパッケージに統合されます事実。
そして統合に使われる技術として、次の4つが挙げられています事実。
4. 素材技術者の視点①：両面に載せる、そして基板に埋める
SiPの面積を削る手段は、大きく2段階あります。 裏側も使うことと、基板の中に入れてしまうことです。
(1) 裏側も使う
Amkorは、DSMBGA（Double Sided Molded BGA）を 「package which allows molded assembly of components on both sides」 （両面に部品をモールド実装できるパッケージ）と説明しています事実。
同じ部品群を表と裏に均等に振り分けた場合を考えます本稿の計算。
- 片面にすべて載せる場合の実装面積を 100 とする
- 表と裏に半分ずつ振り分ける → 片面あたり 50
- パッケージの平面寸法は、理論上 1/2 になる
前提：部品を均等に分けられ、配線の都合や熱の偏りがないとした理想的な計算です。 実際には裏面に載せられる部品は高さの制約を受け、放熱や電磁的な結合の問題もあるため、このとおりにはなりません。 また、パッケージは厚くなります。
それでも方向は明快です。平面が足りないなら、厚み方向を使う。 「スタッキング」編でチップを積んだのと同じ発想が、部品の実装にも適用されています（本記事による解説）。
(2) 基板の中に入れてしまう
さらに踏み込むと、部品を基板の内部へ埋め込めます。 村田製作所のiPaS™は、「コンデンサやインダクタなどの部品を内蔵、一体化した基板製品」です事実。
同社は、SMD部品を基板内に一括で内蔵することで 「省スペース化、省電力化、高機能化」に貢献するとしています事実。
部品を基板に埋める利点として、村田製作所は「省スペース化、省電力化、高機能化」の3つを挙げています事実。 面積だけではありません。
なぜ省電力になるのか。配線が短くなるからです。 ICの真下にコンデンサがあれば、電源の経路が最短になります。 「フリップチップ」編で見た「電源をダイの中心へ直接入れる」という発想の、 基板側からのアプローチです。
同社がiPaS™の用途として「サーバ・基地局の電源供給ラインと高性能半導体パッケージ向けの垂直電源供給設計」を挙げているのは事実、 まさにこの文脈です。 「Co-Packaged Optics」編・「ブリッジ」編で見た垂直電源供給の要求が、 部品内蔵基板という形でも現れている——同じ問題に、違う分野から解が出ています（本記事による解説）。
材料の側から見ると、部品内蔵は難題です。
- セラミックの部品を、樹脂の基板の中に閉じ込める → CTE差（「アンダーフィル」編）
- その上にビルドアップ層を積む → 段差と平坦性（「ブリッジ」編と同じ構図）
- 内蔵した部品にはあとからアクセスできない → 事前の良品選別が必須
「埋め込むと取り出せない」という問題が、ここでも繰り返されます（本記事による解説）。
5. 素材技術者の視点②：シールドという「もうひとつの層」
Amkorが挙げる4つ目の技術要素が「sophisticated RF shielding techniques」です事実。
SiPの中には、電波を出すもの（パワーアンプ、アンテナ）と電波に弱いもの（低雑音アンプ、センサ）が同居します。 距離が近いほど、互いに干渉します。だから金属の膜で囲う。
ここで材料的に面白いのは、シールドが封止樹脂の「外側」に作られることです。
樹脂で固めたモジュールの表面に、導電性の膜を回り込ませて成膜する。 封止が終わったあとに、もう一層かぶせる工程が加わります。
そしてそこに要求されるのは、これまで本シリーズで見てきた物性とは別系統のものです。
- 導電性：電波を反射・吸収できるだけの導電率
- 密着性：樹脂の上に金属を付ける（「ビア」編のデスミアと同じ問題）
- 被覆性：側面や段差にも回り込んで切れずに繋がること
- 薄さ：厚くすればモジュールが大きくなる
「樹脂の上に、切れ目なく金属を薄く付ける」—— 言葉にすれば「ビア」編のシード層形成と同じ課題です。 後工程の材料技術は、場面が変わっても同じ問題に何度も出会います（本記事による解説）。
6. 課題
(1) 部品が増えるほど、良品率が掛け算になる
SiPには数十から数百の部品が入ります。 「テスト」編・「Co-Packaged Optics」編で見たとおり、 1つでも不良があれば、モジュール全体が不良になります。
だからSiPでは、部品を載せる前に良品と分かっていることが前提になります。 ASEがファンアウトの利点として「The use of known good die (KGD)」を挙げているのと同じ話です事実（本記事による解説）。
(2) 材料系が違うものを、同じ熱にさらす
SiPには、シリコン、セラミック、樹脂、金属、圧電材料が同居します。 これらの熱膨張係数はすべて異なります。
「アンダーフィル」編で見たとおり、CTE差は温度が変わるたびに応力を生みます。 部品の種類が増えるほど、CTEの組み合わせも増える—— SiPの信頼性設計が難しい理由の中核がここにあります（本記事による解説）。
(3) 小型化の要求は止まらない
村田製作所は、5Gに関する技術記事で 「電子デバイスの小型化かつ薄型化に対する消費者の期待を満たすため、電子デバイスの複雑化はさらに進むことが予想されます。 そのため、コンポーネント技術の信頼性と小型化が必須になってきます」と述べています事実。
同社は具体例として、積層セラミックコンデンサ（MLCC）が 0402サイズから0201パッケージへ小型化され、 「静電容量2.2uF、定格電圧10V」の仕様が小型パッケージで調達できるようになったことを挙げています事実。
部品そのものが小さくなり、実装も高密度になり、さらに基板に埋め込まれる。 3つの小型化が同時に進んでいます（本記事による解説）。
SiPは、本シリーズのなかでもっとも「半導体以外」が主役になる記事です。
- 入るもの：IC、受動部品、フィルタ、アンテナ、機械部品——材料系がばらばら
- 詰め方：両面に載せ、基板に埋め、金属膜で囲う
- 難しさ：CTEの組み合わせが増え、良品率が掛け算になり、埋めたものは取り出せない
そして本シリーズで繰り返し出てきた問題が、ここでも同じ形で現れます。 KGD、CTE差、段差と平坦性、樹脂の上への成膜、埋め込むと取り出せないこと。
扱う材料が変わっても、後工程が向き合う課題の型は変わらない—— SiPは、それをもっともはっきり示す実装形態です（本記事による解説）。
7. 用語集
- SiP
- System in Package。システムとして動くのに必要なものを1つのパッケージに収めた実装。
- SoC
- System on Chip。1枚のシリコンに回路をすべて作り込んだもの。
- 受動部品
- コンデンサ、インダクタ（コイル）、抵抗など、増幅や制御を行わない部品。
- RFFE
- RF Front End。無線機の高周波部分。PA、LNA、スイッチ、フィルタなどで構成される。
- PA／LNA
- Power Amplifier（送信用の増幅器）／Low Noise Amplifier（受信用の低雑音増幅器）。
- ダイプレクサ
- 周波数帯ごとに信号を分ける部品。
- SAW／BAWフィルタ
- 圧電材料を使った高周波フィルタ。シリコンでは作れない。
- AiP／AoP
- Antenna in Package／Antenna on Package。アンテナをパッケージに内蔵・搭載する構成。
- 両面実装
- 基板の表と裏の両方に部品を載せること。
- DSMBGA
- Double Sided Molded BGA。両面に部品をモールド実装できるパッケージ。
- 部品内蔵基板
- コンデンサやインダクタを基板の内部に埋め込んだ基板。
- iPaS™
- 村田製作所のコンデンサ／インダクタ内蔵基板の製品名。
- RFシールド
- 電波の干渉を防ぐために導電性の膜や金属で囲うこと。
- コンフォーマルシールド
- パッケージの表面に沿って導電膜を成膜するシールド方式。
- MLCC
- 積層セラミックコンデンサ。SiPに多数搭載される代表的な受動部品。
- 直流重畳特性
- インダクタに直流電流を流したとき、インダクタンスがどこまで保たれるかを示す特性。
- KGD
- Known Good Die。良品と保証されたダイ（「テスト」編で詳述）。
- PoP
- Package on Package。パッケージの上にパッケージを重ねる構造。
8. 参考資料（一次情報）
- Amkor「System in Package (SiP)」 — amkor.com
- Amkor「SiP RF」 — amkor.com
- 村田製作所「コンデンサ/インダクタ内蔵基板（iPaS™）」 — murata.com
- 村田製作所技術記事「5Gが抱える課題：小型化」 — article.murata.com
- ASE「Fan-Out Packaging」（FOSiP の記載） — ase.aseglobal.com
9. 主張と出典の対応表（監査）
| 本文の主張 | 根拠 | 区分 |
|---|---|---|
| AmkorがSiPを「Integration solutions in a package」とし、「higher levels of integration and lower cost」を狙うものだとしていること。対象が「markets that demand a smaller size with increased functionality」であること。SiP／DSMBGA／AiP・AoPという製品区分があること。用途がRF、ウェアラブル、車載コンピュートであること | Amkor「System in Package (SiP)」［参考資料 1］https://amkor.com/packaging/system-in-package/ | 事実 |
| RFFEモジュールに「power amplifiers (PA), low-noise amplifiers (LNA), switches, transceivers, filters and discrete antenna」が統合されること。統合技術が「double-sided assembly, advanced wafer-level redistribution layers (RDL), passive component integration and sophisticated RF shielding techniques」であること。DSMBGAが「Double Sided Molded BGA (DSMBGA) package which allows molded assembly of components on both sides」であること。SiPに含まれうる部品が「ICs, passive devices (inductors, capacitors, resistors, filters and diplexers), antennas and mechanical parts」であること | Amkor「SiP RF」［参考資料 2］https://amkor.com/packaging/system-in-package/sip-rf/ | 事実 |
| iPaS™が「コンデンサやインダクタなどの部品を内蔵、一体化した基板製品」であること。SMD部品を基板内に一括で内蔵することで「省スペース化、省電力化、高機能化」に貢献すること。「スルーホールやレーザービア接続に対応できる電極」を有し「アレイ構造」で「高い設計自由度」を確保すること。コンデンサタイプの用途が「サーバ・基地局の電源供給ラインと高性能半導体パッケージ向けの垂直電源供給設計」であること。インダクタタイプが「400Gb/s、800Gb/s、1.6TGb/s」など高速光トランシーバ向けであること。インダクタ型が「10A以上の直流重畳特性」を実現し「数10A以上の大電流に対応」可能であること | 村田製作所「iPaS™」［参考資料 3］https://www.murata.com/ja-jp/products/pcb/integrated-package-solution | 事実 |
| 「電子デバイスの小型化かつ薄型化に対する消費者の期待を満たすため、電子デバイスの複雑化はさらに進むことが予想されます。そのため、コンポーネント技術の信頼性と小型化が必須になってきます」。MLCCが0402サイズから0201パッケージへ小型化され、「静電容量2.2uF、定格電圧10V」の仕様が小型パッケージで調達できるようになったこと | 村田製作所 技術記事「5Gが抱える課題：小型化」［参考資料 4］https://article.murata.com/ja-jp/article/5g-miniaturization | 事実 |
| ASEがファンアウトの利点として「The use of known good die (KGD)」を挙げていること。FOSiP（Fan-Out System in Package）という製品があること | ASE「Fan-Out Packaging」［参考資料 5］https://ase.aseglobal.com/en/technology/fan_out | 事実 |
| 同じ部品群を表裏に均等配分した場合、パッケージの平面寸法が理論上1/2になるという計算 | 本稿の計算。部品を均等に分けられ、配線の都合・高さ制約・放熱・電磁結合の問題がないとした理想的な計算であり、実際にはこのとおりにならない。パッケージは厚くなる | 本稿の計算 |
| シリコン上に作りにくいもの（大容量コンデンサ・大電流コイル・高周波フィルタ・アンテナ）の整理。SoCとSiPの対比。部品内蔵が配線を短くするため省電力につながるという説明。セラミック部品を樹脂基板に埋めるとCTE差・段差・アクセス不能という課題が生じるという指摘。シールドが封止樹脂の外側に成膜されるという説明と、そこに要求される物性（導電性・密着性・被覆性・薄さ）の整理。部品が増えるほど良品率が掛け算になるという指摘。材料系が増えるほどCTEの組み合わせが増えるという指摘。図5の送受信干渉の説明と描き方 | 公表内容にもとづく本記事の整理・解説。各社が表明した見解ではない | 解説 |
| 図1・図2・図4・図5の図が、実際の観察像や設計図ではなく説明のための作図であること | 本記事による注記 | 解説 |
最終更新：2026年9月20日／出典は一次情報（パッケージメーカー・電子部品メーカーの公式製品ページおよび技術記事）に限定しています。 構造の整理や材料設計上の読み取りを含むため、それらは「解説」として出典付きの事実と区別しています。 図はすべて説明用です。図1〜図6はAI生成の概念イメージで、元のベクター概要図は監査用としてHTML内に非表示で保持しています。いずれも実際の断面写真・顕微鏡像・製品の実物・実測電磁界を示すものではありません。