반도체 (SiP PKG) 패키지.

소개글

반도체 (SiP PKG) 패키지.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

표 차 례 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 2
그 림 차 례 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 3
논 문 개 요 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 4

제 1 장 서 론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 1

제 2 장 이론적 배경 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 2
제 1 절 패키지의 진화과정․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 2
제 2 절 패키지의 종류 ․․․․․․․ ․․․․․․․․․․․․․․․․․ 7
제 1 항 MCP ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 7
제 2 항 BoB․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 12
제 3 항 실리콘 기반 3차원 SiP (TSV) ․․․․․․․․․․․․․․․ 17
2.3.1 TSV 의 특성 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 23
2.3.2 IPD 의 특성 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 26
2.3.3 실리콘 인터포저․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 28
2.3.4 실리콘 기반 삼차원 SiP 응용 분야․․․․․․․․․․․ 28

제 3 장 과제와 전략 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 29

제 4 장 결 론 ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 32

Reference ․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․․ 33

본문내용

를 위한 삼차원 공통 플랫폼 >
( 그림 7. www.iita.com 정보통신연구진흥원 , SiP 24Page )
2. 3. 3 실리콘 인터포저
실리콘 인터포저는 아날로그/RF , 수동소자, 전원, 센서, 엑추에이터, 바이오 칩 등 기능적으로 다양한 칩들을 집적할 수 있는 플랫폼을 제공할 수 있다는 점이다. 이러한 장점은 USN 용 초경량, 초미세 센서 노드를 개발함에 있어 실리콘 기반 삼차원 SiP 기술의 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 생각된다. 즉, 온도, 습도, 압력 등 각종 센서에 공통적으로 필요한 안테나, RF/아날로그, 디지털 등의 부품을 실리콘 기반 삼차원 SiP 로 완성한 다음 센서/ROIC(Read out IC)와 디지털과의 인터페이스로 실리콘 인터포저를 사용하는 것이다. 이는 안테나, RF/아날로그, 디지털을 공통 플랫폼으로 사용함으로 개발 비용을 줄일 수 있다는 것과 개별 센서 노드에 필요한 실리콘 인터포저만을 설계함으로 전체 센서 노드의 개발 비용과 시간을 감소시키는 장점을 얻게 된다. 이와 같은 개념은 새로운 것이 아니다. Smart dust 와 같은 과제에서 이미 제시된 개념으로 보드 레벨 무선 센서 노드 플랫폼이 개발되었다. 실리콘 인터포저는 보드 레벨에서 구현된 시스템을 실리콘 레벨에서 재현시킬 수 있는 현실적으로 접근 가능한 기술이라 할 수 있다.
2. 3. 4 실리콘 기반 삼차원 SiP 응용 분야
MEMS 분야 : 압력 센서, 가속도계, 자이로스코프
이는 밀봉 및 MEMS 소자와 열팽창계수가 유사한 기판 혹은 칩에 접착을 필요로 하는 MEMS 의 요구를 실리콘 기반 삼차원 SiP 가 대응할 수 있기 때문이다. 또한 MEMS 는 공정이 이미 실리콘 기반이기 때문에 TSV 등의 공정을 적용하기 용이하다는 이점이 있다.
제 3 장 과제와 전략
지금까지 3D SiP 기술 동향을 MCP, BoB, 그리고 실리콘 기반 삼차원 SiP 로 나누어 살펴보았다. Tessera 사는 2004년 MCP 가 성공하기 위해 넘어야 할 5가지 장애물에 대해 설명하였다. SiP 개발 주도자, 설계 소프트웨어, 표준화, 테스트, 기판과 내장 수동소자가 그것이다. 이 문제는 요즘 주목 받고 있는 기술인 실리콘 기반 삼차원 SiP 에서도 동일하게 적용된다. 메모리 적층이나 메모리와 프로세서 간의 적층 혹은 이미지 센서 모듈 개발은 한 제조 회사에서 진행되는 것이므로 상기 문제로부터 어느 정도 자유롭다고 볼 수 있다. 문제는 제조 회사가 다른 여러 개의 칩을 조합하여 하나의 시스템으로 구현해야 하는 USN 용 삼차원 SiP 센서 노드이다.
< 표 4. 삼차원 SiP 관련 국가 과제 >
( 표 4. www.iita.com 정보통신연구진흥원 , SiP 25Page )
<표 4> 는 삼차원 SiP 관련 국가 과제 목록을 보여준다. 대부분의 과제가 공정 개발에 관한 것이고 설계 및 전기적인 특성 분석 그리고 소재 개발에 관한 과제가 있다. 이와 같은 과제는 앞서 언급한 실리콘 기반 삼차원 SiP 의 장애물에 대한 부분적인 해결책을 제시할지는 몰라도 모든 장애물에 대한 필요 충분한 해결책을 얻기에는 부족하다고 생각한다. 필요 충분한 해결책을 얻기 위해서는 응용 분야에 따라 ASIC, 메모리, 센서, RF, 전지, 웨이퍼 레벨 패키징 등에 연관된 여러 회사, 연구소, 학교의 참여가 필요하고, 하나의 시스템을 개발하기 위해 필요한 각 부품의 사양을 조정해야 하는 컨트롤 센터가 필요하다고 판단된다. 여기에 가장 중요한 참여자인 개발된 시스템을 이용하여 서비스를 제공할 서비스 프로바이더의 참여가 필요하다. 서비스 프로바이더는 시스템의 기능, 사양, 품질에 대해 정의를 내릴 수 있고, 개별 부품 회사는 삼차원 시스템에 필요한 부품의 특성 예를 들어 패드 재배치와 같은 설계 변경 등을 통해 삼차원 적층을 위해 설계된 부품을 제공할 수 있고 테스트와 관련된 지식을 기반으로 BIST (Built-In Self-Test) 혹은 테스트를 위한 패드 설계 등 테스트에 대한 해결책을 제시할 수 있다. 개별 회사 차원에서 보면 이러한 접근 방법은 초기 시장 규모가 작기 때문에 그다지 매력적이지 않다. 그러나 이와 같은 산학연 협조를 통해 개별 부품 간 표준화가 진행되고 이를 통해 시장에 대한 접근성이 원활해질 때 관련된 시장이 커질 수 있고 이러한 성공 체험으로 인해 새로운 시장과 응용 분야가 탄생할 수 있다고 생각한다. 이러한 접근 방법을 통해 칩, 패키징, 시스템 동시 해석을 통한 설계, 개별 부품에 대한 테스트 및 이를 통한 SiP 테스트 기술 개발 등이 가능하여 앞서 언급된 대부분의 문제를 해결 할 수 있는 방안으로 판단된다.
제 4 장 결론
3D SiP 기술 동향을 MCP, BoB, 그리고 실리콘 기반 삼차원 SiP 로 나누어 살펴보았다. MCP 는 기존 인프라와 표준화로 인해 저비용, 대량생상, 시장에 대한 접근 용이성 등의 장점으로 인해 앞으로도 시장에서 성숙한 기술로 계속 발전할 것으로 예상된다. BoB 개발 사례를 통해 삼차원 집적 시스템을 개발하기 위해서 삼차원 설계, 삼차원 interconnection, 저전력 소자, 전지 등의 기술적인 문제가 필요함을 살펴보았다. 실리콘 기반 삼차원 SiP 에서는 메모리나 이미지 센서를 위한 삼차원 SiP 는 이미 산업계의 기술 개발이 성숙하였으나, USN 용 센서 노드 시스템 구현과 이를 통한 시장 창출에는 아직까지도 극복해야 할 난관들이 있음을 살펴보았고 이를 해결하기 위해서는 산학연 공조를 통한 기술 개발이 필요함을 확인하였다.
Reference
[1] 시스템인 패키지 최신기술동향 - 이춘홍
[2] 반도체 패키지와 인쇄회로 기판 - 김경섭유정희
[3] 현대 반도체 광원의 기초 - 심종인이종창김종렬
[4] 초고속 SOP에서 인터페이스 채널과 트랜시버의 Co-design 방법 - 김용주
[5] 3D-IC Alliance, www.d3-ic.org
[6] 하이닉스 반도체 www.hynix.co.kr
[7] 삼성전자 www.sec.co.kr
[8] 엠코 테크놀로지 코리아 www.amkor.co.kr
[9] ASE Korea www.asekr.com

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