※ 이해 하나금융보드: 기회의 출현, 대신증권 반도체 PCB의 미래 비메모리, 하나금융 패키징 보드: 갈 길이 멀다, 키움 패키징 보드 진화의 별칭, 싱성 등 기판의 이해 1) 패키징 기판의 종류 패키징 기판의 의미 반도체 칩이나 전자 부품은 PCB와 전기적으로 연결되어야 합니다. 기판은 반도체 칩과 메인 PCB 사이의 전기적 신호를 연결하는 통로 역할을 한다. ■ Package type Package 기판(substrate)과 반도체 칩을 연결하는 방식은 3가지가 있다. 1) WB(Wire Bonding): 반도체 칩 상면의 패드와 패키지 기판의 단자를 2) TAB(Tape Automated Bonding): Chip을 Package 기판에 Soft Tape 상태로 연결한 후 PCB에 Mounting 3) FCB(Flip Chip Bonding): 상부에 연결 Bump를 형성하는 방식 칩 자체를 뒤집어 패키지 기판의 단자에 연결합니다. 주로 고성능 반도체 칩의 방법으로 사용된다. ■ Flip Chip Bonding 공정 반도체 칩 상면으로 다른 금속이 확산되는 것을 방지하기 위해 배리어 메탈로 티타늄이나 백금을 스퍼터링한 후 범프를 형성한다. 그런 다음 칩을 뒤집어 윗면의 범프와 패키지 기판의 단자를 가열 압착하여 연결한 후 칩과 패키지 기판 사이의 틈을 절연 수지로 채워 완성합니다. 칩과 보드 사이의 열팽창 계수의 차이로 인해 발생하는 이른바 언더필 공정입니다. 스트레스와 변형을 재분배하는 역할을 합니다. 또한 습기 및 기타 전자기 환경이 다른 모듈에 미치는 영향을 최소화합니다. ■ FCB의 장점 Wire Bonding에 비해 회로기판에 연결할 수 있는 Metal Pad의 수가 2배가 된다. 따라서 Wire Bonding을 위한 수십 마이크론의 Wire 길이보다 10배 짧고, Chip Contact과 분리되어 Input/Output이 많은 Chip의 전기적 신호 연결에 특화되어 사용되는 장점이 있으며, 고속 신호 처리의 고성능화 반도체 칩 및 무선 주파수 분야 선호 칩 본딩은 와이어 가격 변동에 상대적으로 영향을 받지 않기 때문에 I/O 수가 많은 칩의 경우 비용 절감 가능 . 패키지를 보호하기 위한 배선이 없어 칩 후면을 효율적으로 냉각할 수 있으며 열 특성이 향상됩니다. BGA(Ball Grid Array)는 리드 프레임이 가져오는 불필요한 공간을 줄이고 전기적 성능을 향상시킬 수 있습니다. 신호 특성. BGA 방식은 PCB와 같은 부품이 유사하다는 장점으로 인해 IT 장비, 특히 모바일 장비에 주로 사용된다. BGA 방식은 솔더 볼을 사용하여 메인 PCB에 연결합니다. 반도체 크기 증가 문제는 집적 회로에 많은 핀이 있을 때 최소화됩니다. 짧은 전기 접점은 뛰어난 속도와 전기적 성능을 제공합니다. 한편, 열팽창(thermal stress)이나 충격진동(mechanical stress)의 차계수이므로 자동차와 같이 온도와 진동이 불가피한 분야에서는 잘 사용되지 않는다. 주로 부품에 사용됩니다. PGA 방식의 단점은 핀 피치가 최소 1.27mm로 제한되기 때문에 패키지 기판의 크기가 칩의 크기보다 크다는 것입니다. LGA 방식은 패키지 기판에 솔더 패드(pad)를, 메인 PCB에 플렉시블 핀 소켓을 실장한다. PGA 방식에 비해 제조 비용과 패키지 크기가 줄어듭니다. ■ FC(Flip-chip)-BGA(Ball Grid Array)는 반도체 칩과 패키지 기판을 플립 칩으로 연결하고 패키지 기판과 메인 PCB를 BGA로 연결하는 패키지 기판을 말합니다. FC-BGA 패키지는 기존 패키지와 동일한 크기 내에서 수천 개의 회로 연결을 지원하여 최대의 전기적 성능을 발휘할 수 있는 고밀도 회로 패키지 기판입니다. 기판 층의 수 증가. ■ FC-CSPCSP(Chip Scale/Size Package)는 BGA와 패키징 방식이 유사한 회로 기판으로 FBGA(Fine pitch BGA)라고도 함 표준 사양은 1) 0.8mm 이상 2) 패키지 내 반도체 칩 크기가 전체 패키지 크기의 80% 이상을 차지하면 CSP로 분류된다. 3) BGA는 ball size로 760㎛, 500㎛, CSP 이하 CSP는 주로 NAND의 Packaging 기판으로 사용되며, FC-CSP에 비해 FC-CSP는 모바일 기기용 BGA에 더 초점을 맞추고 있다. 현재는 스마트폰 AP에 가장 많이 사용되고 있으며 인터포저, PC/서버 DRAM, 블루투스 RF에도 사용되고 있다. 삼성전기를 기반으로 FCCSP 기판의 종류는 ESP(Embedded Passive Substrate), 기판에 내장된 반도체 수동소자 EDS(Embedded Die Substrate), 기판에 내장된 반도체 칩 ETS(회로 패턴이 절연에 내장된 Coreless 구조) material) Embedded Trace Substrate ) LG이노텍과 심텍은 ETS에 집중하고 있는 것으로 보인다. ■ WBCSP(Wire Bonding Chip Scale Package)는 범프 대신 금속 와이어를 사용하여 반도체 칩과 패키징 기판을 연결하는 와이어 본딩 방식입니다. 면적 효율성을 극대화합니다. WB CSP는 얇은 기판에 여러 개의 칩을 수직으로 적층해 다중 패키징을 구현하고, 모바일 메모리, 심텍의 MCP, UTCSP 등에 주로 사용되는 초소형 초박형 기판으로 층별 공차로 제어되는 초박형 제품을 구현한다. LG이노텍의 CSP WB CSP와 마찬가지로 패키지 기판으로도 인정받고 있다. CSP에서 두께가 0.12mm 이하인 제품을 말하며 노트북 등에 적합합니다. ■ BOC(Board On Chip) LOC(Lead on Chip)에 해당하는 개념으로 칩과 회로기판이 Lead Plane을 통해 신호를 주고받음으로써 High-end로 인한 열적 성능 및 전기적 성능 문제를 효과적으로 해결할 수 있음 DRAM 일반 반도체와 달리 놀랍게도 칩의 I/O 슬롯이 중앙에 위치하므로 와이어 본드도 보드 중앙에 위치합니다. 칩과 회로 기판 사이의 거리가 짧아지므로 신호 손실을 최소화할 수 있는 장점이 있습니다. I/O 핀 수의 다양화와 칩의 수직 적층이 가능하여 고속화 및 대용량화가 용이합니다. WBCSP와 Simmtech의 MCP는 모바일 기기를 겨냥한 것으로 주로 메모리 칩에 사용되고 BOC는 데스크탑, 노트북, 서버, SSD, 그래픽 카드의 메모리 칩에 사용된다. 칩과 회로 기판 사이의 거리가 짧아지고 I/O 슬롯이 중앙에 배치됩니다 오른쪽 사진 출처는 https://blog.naver.com/esolfilm/222291076361 SiP(System in Package) 하나의 패키지에 2개 이상의 반도체 칩을 탑재한 기술로 SiP, MCP(Multi Chip Package) 등이 사용되며, SiP와 MCP의 정의는 방법에 따라 다르지만 SiP가 특정 기능을 수행하는 것으로 이해된다. 단일 패키지 형태의 시스템 기능. 기능이 다른 능동소자를 하나의 패키지에 포개어 소자 간 거리를 짧게 하여 고성능 및 우수한 전기적 특성을 확보한 패키지 타입. SiP는 와이어 본딩과 플립 칩 범핑이 결합된 기술입니다. 기능이 다른 칩을 병렬 및 수직 적층으로 배열하여 초경량, 초소형 반도체 기능을 확보할 수 있습니다. Samsung Electro-Mechanics SiP는 Flip-Chip SiP와 Coreless SiP로 구성됩니다. 초박형 기판 구현이 가능한 SiP LG이노텍은 RF 전용 RF-SiP를 보유하고 있습니다. 주로 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 IoT에 사용되는 PA, FEM, SAW Filter, BAW Filter 등 다양한 RF 부품. 자동차 전용 패키징 기판 자동차의 전기화 및 지능화 추세가 증가함에 따라 Xinming Technology의 자동차 기판은 플립 칩 범프로 식별되며 솔더 볼 BGA에 의해 메인 PCB에 연결됩니다. 시스템은 커넥션, 프로세서, 파워 매니지먼트, 메모리 등 여러 개의 칩으로 구성되며 차량에서 주로 사용되는 것을 인포테인먼트(프로세스, 커넥티드 등), ADAS(이미지 센서, 레이더, 라이다 등)라고 한다. ). ■ MCP 시트에 50~80um 두께의 얇은 칩을 여러 개 수직으로 쌓아 용량과 성능을 높인 구조이다. 패키지 형태는 FBGA(Fine Pitch Ball Grid Array)로 모바일 기기에 탑재되는 메모리에 주로 사용된다. 메모리 소자로는 칩을 2층으로 쌓는 DDP(듀얼 다이 패키지), TDP(쓰리 다이 패키지), QDP(쿼드 다이 패키지)가 사용된다. Media Card)와 eMCP(Embedded Multi-Chip Package)가 모바일 기기의 저장장치로 사용되고 있다. ■ AiP(Antenna in Package) AiP는 5G mmWave(28GHz 이상) 송수신을 지원하는 안테나 모듈용 패키지 기판입니다. 또한 AiP를 사용할 때 안테나와 트랜시버가 근접해 있어 신호 손실을 최소화할 수 있다. 구조는 SiP와 동일하며 와이어 본딩과 플립 칩 조합을 사용합니다. 메인 PCB는 솔더 볼 BGA를 채택합니다. 주로 휴대폰과 태블릿에 사용되는 AiP는 삼성전기와 LG이노텍이 공급하고 있습니다 Module PCB SSD Module PCB Simmtech의 SSD Module PCB는 SSD 전용 모듈 PCB 기판으로 Stacking 기술과 Full Stacked Via의 장점을 가지고 있습니다. , 안정적인 제어 전류. .■ 메모리 모듈 DIMM(Dual Inline Memory Module)은 PCB 컴퓨터에 주로 사용되며 가장 널리 사용되는 모듈이다. 또한 SO-DIMM은 노트북, 프린터, 라우터 등의 네트워크 하드웨어에 사용되며 크기는 일반 DIMM의 절반 수준이며 버퍼 DIMM과 RDIMM을 추가하여 모듈 RDIMM을 주로 분류 및 하이엔드 서버용 PCB 회로의 일종 PCB 에폭시수지 절연판에 동박을 코팅하여 회로를 형성하고 반도체, 저항기, 커패시터 등의 전자부품을 형성하여 폭을 넓히고 배열 밀도를 높인다. 전자 장치의 수에 따른 폼 팩터가 감소함에 따라 레이저 비아가 있는 HDI와 같은 최첨단 PCB가 점점 더 요구되고 있습니다. 주로 스마트폰 메인보드로 사용됩니다. ■ MLB(Multi Layer Board) – 서버, 통신장비. 레이어가 늘어난 PCB는 제한된 공간에서 많은 수의 배선을 배열할 수 있습니다. 고밀도 회로설계가 가능하고 소형PCB를 크게 줄일 수 있으나 생산원가가 높고 회로설계 변경이 어렵고 제조공정이 길기 때문에 주로 PCB용 기판으로 사용된다. 통신 장비. FPCB의 종류 ■ FPCB(Flexible PCB) 폴리이미드(Polyimide)로 만든 PCB는 유연한 소재입니다. 얇고 유연한 특성으로 기존에는 불가능했던 3차원 배선 구조를 구현합니다. 내열성이 우수하고 반복 굽힘에 대한 내구성이 우수합니다. 중소 전자 제품에 널리 사용됩니다. ■구분 단면 FPCB는 가장 기본적인 것으로 전자제품의 서브보드와 같이 기능이 단순한 제품에 주로 사용됩니다. 제한된 면적의 고기능 전자제품을 위해서는 더 많은 패턴의 Multi FPCB가 필요합니다. Rigid PCB와 Flexible PCB에 따라 개발된 다층 FPCB.RF-PCB를 일체화하여 3D 배선을 이용하여 3D 배선 공간을 구현할 수 있다.