티씨씨가운영하는블로그

반도체 패키징 기술에 있어서 반드시 다음과 같은 몇 가지 요소들을 고려해야 합니다.

(1) 성능

패키지의 구조 및 설계는 기계적 안정성, 전기적 속도와 안정성, 열 방출 능력, 신뢰성 등의 성능 요구특성을 만족해야 합니다. 특히 성능은 전기적인 특성을 나타내는 것으로서 통상 컴퓨터의 CPU와 같은 경우 그 성능은 MIPS (Million Instruction Per Second)의 개념으로 나타내며 이는 cycle time과 cycles per instruction에 반비례합니다. 이중 cycle time의 경우 반도체와 패키지의 지연(delay)에 의해 결정됩니다. 그러므로 칩과 칩 사이의 연결에서 발생하는 패키지 신호지연을 줄이기 위해 회로의 집적도를 높이거나, 접속 길이를 낮추거나, 패키지 재료를 개선하여 패키지의 성능을 높여야 합니다.

(2) 패키지 크기

패키지의 크기를 줄여 패키지 효율(칩 면적/패키지 면적)을 높이는 것은 패키지의 소형화와 성능에 큰 영향을 미친다고 할수 있습니다.  특히 패키지 크기는 전자제품의 크기를 결정함으로 패키지의 소형화는 매우 중요한 고려사항 입니다. 패키지 크기를 줄이기 위해 4면 주변형(peripheral)에서 격자형(area array) 접속을 이용하거나 리드의 피치를 줄이고 있으나 이는 취급의 어려움과 생산성 저하를 가져 올 수 있습니다. 최근 CSP 또는 플립칩 패키지 등은 이와 같은 이유로 개발된 극소형 패키지라 할수 있습니다.

(3) 생산성/가격

패키지의 선택에 있어서 가장 중요한 요인은 성숙한 생산기술이 있는가 하는 점입니다.  저가의 생산기술은 패키지의 경쟁력을 결정합니다. 가격 경쟁력이 있는 패키지의 설계, 재료, 공정과 계속적인 생산성 향상이 매우 중요합니다.

(4) 신뢰성

시스템의 신뢰성은 각 부품의 결함 발생률에 의해 결정됩니다. 패키지의 신뢰성은 열, 전기적 신뢰성으로 결정됩니다.  예로 반도체 junction 온도가 매 10℃ 증가함에 따라 소자의 수명이 10% 감소하며, 약 2%의 스위칭 지연이 발생합니다. 또한 junction 온도는 115℃ 이하로 유지하는 것이 중요합니다. Emission Coupled Logic(ECL)과 같은 소자는 약 50W의 열을 방출하며, 향후 이 같은 소자에 대한 열 설계와 재료 선택을 통해 신뢰성을 높여야 합니다. 또한 패키지의 신뢰성은 전기적인 신뢰성, 즉 잡음(noise), 신호 안정성, cross-talk, switching 잡음에 의해 결정되는 것으로서 잡음을 줄이기 위한 신호와 접지 면을 분리함으로써 microstrip transmission 구조를 설계하거나 적절한 재료 선별 등이 패키지의 전기적 신뢰성 향상에 중요하다 할수 있습니다.

운영홈페이지 : http://www.tcctech.co.kr
QR 코드 :

반도체 패키징 기술과 제품이란 능동소자(반도체 칩)와 수동소자(저항, 콘덴서 등)로 이루어진 전자 하드웨어 시스템에 관련된 기술을 통칭하는 매우 광범위하고 그 파급성이 큰 중요한 기술입니다. 반도체 패키징의 중요한 기능과 이에 따른 핵심 기술은 크게 4가지로 분류해 생각해 볼 수 있습니다.

(1) 전력 공급

반도체 패키징은 반도체 소자에 필요한 전력을 공급해야 합니다. 그러므로 이에 따른 저잡음 전력/접지회로 구현, 관련 재료, 공정 등은 패키징 구조와 긴밀한 연관을 갖습니다.

(2) 신호 연결

반도체 패키징은 반도체 소자간의 신호연결 기능을 갖습니다. 신호의 전달속도, 연결의 신뢰성을 유지하기 위한 signal-integrity, 회로설계, 도체/부도체 재료, 접속기술 등이 필요합니다.

(3) 열 방출

패키징은 소자에서 발생되는 열을 방출시키는 기능을 갖습니다. 반도체에서 발생되는 열은 반도체 소자의 성능을 저하시키고 궁극적으로는 신뢰성에 중대한 영향을 줌으로 적절한 설계와 제작을 통해 소자의 동작과 신뢰성을 보장할 수 있어야 합니다.

(4) 외부로부터의 보호

자연적, 화학적, 열적 환경 변화에도 견디고 전자소자를 보호하는 기능을 갖습니다. 기계적인 신뢰성을 보장할 수 있는 기계적 설계기술, 신뢰성 기술이 필요합니다.

운영홈페이지 : http://www.tcctech.co.kr
QR 코드 :

반도체 패키징 공정에 접착제가 많이 사용 됩니다.

그래서 반도체 패키징 관련 게시판을 만들어 패키징에 관하여 글을 올려 보겠습니다.

향후에는 인쇄회로기판(PCB) 관련글도 올리도록 하겠습니다.

오늘날 전자제품의 급속한 발달을 가능케 한 4가지 핵심기술로는 반도체 기술, 반도체 패키징 기술, 제조기술, 소프트웨어 기술을 들 수 있습니다.

반도체 기술은 마이크론 이하의 선폭, 백만 개 이상의 셀(cell), 고속, 많은 열 방출 등으로 발달하고 있으나 상대적으로 이를 패키지하는 패키징 기술은 낙후되어 있어 반도체의 전기적 성능이 반도체 자체의 성능 보다는 패키징과 이에 따른 전기 접속에 의해 결정되고 있습니다.

실제로 고속 전자제품의 전체 전기신호 지연은 50% 이상이 칩과 칩 사이에서 발생하는 패키지 지연에 의해 발생하며 이는 향후 시스템의 크기가 큰 경우, 80% 이상으로 예상되고 있으므로 패키징 기술의 중요성이 더하고 있습니다.

또한 반도체와 패키지 기술의 발달을 가능케 한 또 하나의 핵심 기술로는 이들을 저가로 안정적으로 생산할 수 있게 한 생산기술이 있었으며, 위의 세가지 기술을 바탕으로 제조된 전자 하드웨어를 소비자가 간편히 사용 가능하게 한 소프트웨어 기술이 있습니다.

운영홈페이지 : http://www.tcctech.co.kr
QR 코드 :