반도체 패키지의 전반적 이해

소개글

반도체 패키지의 전반적 이해에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. Abstract - 과제를 시작하며.

Ⅱ. What is Semiconductor Packaging?

Ⅲ. Sorts of Semiconductor Packaging
[1] Chip Scale Package - 기술 장단점 특허 산업동향 특징
[2] Flip Chip Package 기술 장단점 특허 산업동향 특징
[3] MCM Package 기술 장단점 특허 산업동향 특징

Ⅳ.Summary

Ⅴ. Opinion

Ⅵ. References

본문내용

지들이 응용되는 것은 매우 중요한 의미를 갖는다고 하겠다.
CSP 패키지는 국내의 경우 웨이퍼레벨 패키징이 거의 실현되었다. 다이와 최종 패키지 사이의 전기적 테스트 데이터 상관관계는 거의 신뢰성 수준 확인 단계에 도달하였다. 삼성전자는 Tiles, MOST, Ultra CSP 등 세가지 종류의 웨이퍼레벨 패키지를 제안하였다.
국내의 MCM 기술은 초기 단계로서 삼성전자, LG정보통신 등의 회사에서 R&D 수준에 와 있다. 그러나 심텍의 경우 1999년 말 국내 최초 CSP, MCM용 기판 양산 발표, 1999년 7월 대우전자부품의 다중칩 모듈 기판 사업 추진 계획 발표, ETRI의 MCM 연구, KAIST MCM 선행연구 등이 최근의 동향이라 하겠다. 현재의 MCM 연구의 국내 수준은 국내 시장 수요 부족으로 인해 인프라가 미비한 실정이나 MCM 재료, 공정, 설계 등의 기술에서는 기술 격차를 많이 줄여 가고 있다. 그러나 다중 기판 Microvia 기술 분야의 경우 삼성전기를 제외하고는 국내의 기반이 거의 없는 실정이다. 내장형 수동소자 기술의 경우 KAIST의 Ta2O5 박막을 이용한 커패시터와 tantalum nitride를 이용한 저항 재료 개발에 성공하였다. ETRI에서는 RF 모듈에 사용하기 위하여 NiCr을 이용한 적분 저항과 Si3N4를 이용한 적분 커패시터를 제작, 집적을 수행하였음이 보고되었다. 3D 패키징의 경우 삼성은 두가지 타입의 3D 패키지를 제안하였는데, 그것은 스택 패키지(동일 풋프린트에 적층되는 패키지)와 듀얼 다이 패키지(DDP: 한 패키지 안에 다이가 적층됨)이다. DDP는 256Mb 칩을 적층하여 512Mb SDRAM을 만드는 데에 적용된다.
플립칩 기술의 경우 국내 기업의 수요가 급증하고 있는 상황에서 기업의 연구 개발이 활발히 진행되고 있으나, 국내 반도체 회사들은 이제 그 시작 단계로 현재는 필요한 플립칩 범핑에 대해 일본이나 미국에 공정을 의뢰하고 있는 실정이다. 그러나 국내의 KAIST, 한양대, ETRI 등의 연구기관에서 꾸준히 플립칩 연구를 계속하고 있으므로 이러한 연구결과를 활용할 경우 국내의 플립칩 기술을 향상시킬 수 있을 것으로 보인다. 플립칩의 수요가 매년 40%씩 증가함에도 불구하고, 국내 범핑 서비스는 이용이 불가능하였다. (주)마이크로스케일은 TiW/Cu UBM 구조를 이용한 범핑 서비스를 제공한다. 이러한 UBM 구조를 사용하는 이유는 증착에 비해 저렴한 비용, 그리고 패드 금속과 패시베이션 물질에 대한 좋은 접착성, 좋은 확산 배리어 및 좋은 습윤성(wettability) 때문이다. 마이크로스케일은 다양한 기판 물질을 커버하고 있으며, LCD 구동 IC를 위한 Au 범프 칩을 생산하고 있다. CST Co.는 골드 범프 플립칩을 제안하였고, 삼성 테크윈은 무전해 도금 범프 서비스를 지난해 말 계획하였다.
또한 산업재산권의 가치가 날로 높아짐에 따라, 특허에 관한 관심도 매우 커지고 있음을 알 수 있다. 우리나라의 경우 반도체 패키지 관련 기술 특허 로열티도 상당한 것으로 알고있다. 아무리 많은 양을 생산하여 세계에 공급하고 있다 하더라도, 해당 기술이 자신의 것이 아니면 밑빠진 독에 물붓기 정도밖에 되지 않는 것이다. 하지만 우리나라도 많은 노력과 기술개발을 통해 패키지 관련 특허가 많이 출원되었다.
CSP관련 기술은 1990년을 전후해 출원되기 시작했고, 1990년대 중반부터 Wafer Level CSP 기술이 출원되기 시작하였다. 또한, 기판, Interconnection에 관한 출원은 1980년대에도 있었으나, 1990년대에 접어들면서 MCM 관련 출원이 본격화되었다. 1990년대 후반부터는 SIP, SOC, 내장형 수동소자 등에 관한 기술이 출원되었으며, 플립칩 관련 출원은 1990년대 초부터 계속되고 있는 것을 알 수 있다.CSP기술은 단자밀도를 BGA 수준으로 끌어올린 리드프레임이 개발되고 있으며, Rigid Substrate보다 Flexible Substrate를 활용한 CSP의 개발이 증가를 이루고 있고, 솔더 접합 구조의 스트레스 감소와 관련된 출원도 지속적으로 이루어지고 있다.
MCM기술은 단일칩 패키지의 대안에서 출발하여 3차원 적층 기술로 발전되고 있으며, 패키지 적층, 멀티칩 모듈 적층 형태로 영역이 확장되고 있고, MCM 기술의 연장선 상에서 SIP 및 SOC 기술이 발전되어 가고 있다.
플립칩 기술은 저가형 범핑 기술과 유기 기판에서의 플립칩 기술이 복합된 DCA 기술이 주목을 끌고 있으며, 언더필 물질, 공정 개선, 신뢰성 향상에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 또한, 저가이면서 높은 열안정성과 미세피치, 미세비아를 갖는 HDI 기술이 점차 대두되어 지고 있음을 볼 수 있다.
Ⅴ. Opinion
Ⅵ. References
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반도체,   패키지,   산업동향,   특허동향,   패키지기술