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리드프레임과 반도체 패키지

전문가 제언: ○ 반도체 패키지 기술의 발달은 전자산업의 전반적인 선진화를 가져왔다. 반도체 패키지 기술은 웨이퍼 공정에서 만들어진 하나하나의 칩을 실제 전자 부품으로 사용할 수 있도록 전기적 연결을 해주고, 외부 충격으로부터 보호될 수 있도록 밀봉 포장해주는 공정으로서 반도체 기술임에도 불구하고 상대적으로 반도체 패키지 기술의 발달이 늦어진 것은 사실이다. 따라서 전기적 성능을 결정하는 반도체 패키지 기술의 발달이 현실적으로 필요하게 되었다.

○ 반도체 패키지의 성능을 한 단계 끌어올린 혁신적인 기술로 플립 칩(Flip Chip) 기술을 들 수 있다. 기존의 와이어 본딩 기술은 입출력 단자를 반도체 칩의 외곽 부분에만 형성한 후 와이어를 이용하여 반도체 기판과 연결시켰다. 반면 플립 칩 기술은 반도체 칩의 전 영역에 입출력 단자를 형성시키고 솔더(Solder) 등의 범프(Bump)를 이용하여 반도체 기판과 연결한다.

○ 범프 방식의 접합은 칩과 반도체 기판간의 전송 길이를 줄여주는 동시에 단자가 반도체 다이의 어떤 위치라도 배치될 수 있어 효율적인 구성이 가능하다. 이는 결국 신호전송 경로의 최적화를 통해 전송 손실을 최소화하고 성능을 개선할 수 있게 해준다. 더욱이 전원과 접지의 배치를 반도체 칩의 전 영역에 골고루 배치할 수 있어 입출력 신호 및 전원과 접지의 품질이 향상되므로 반도체의 성능을 한 단계 끌어올릴 수 있게 되었다.

○ 반도체 메모리 분야에 강세를 보이는 국내 반도체 산업의 특성상 패키징 기술 또한 다수의 메모리를 하나의 칩에 패키징하는 것에 있어서도 앞선 기술을 보유하고 있다. 삼성전자는 1.4㎜ 두께의 패키지 안에 16개의 메모리 칩을 적층 방식으로 패키징하여 16Gbit의 고용량 메모리를 구현한 바 있으며, 그 집적도를 꾸준히 늘려가고 있다. 시스템 패키지 기술은 메인보드 상에서 구현되던 서브시스템을 패키지 레벨에서 구현하거나 더 나아가 SoC(System on Chip) 구현이 어려운 부분을 대체하면서 각광을 받고 있다.

저자: Ryo Haruta
자료유형: 학술정보