PCB뉴스 - 웨이퍼 레벨 패키징(wafer level packaging)이란?

웨이퍼 레벨 패키징(wafer level packaging)은 작은 크기, 우수한 전기적 특성, 우수한 방열성, 저렴한 비용 등의 장점으로 인해 최근 몇 년간 급속도로 발전한 첨단 패키징 기술입니다.WLCSP (Wafer Level Packaging)는 기존의 칩 패키징 방식(절단 후 패키징 및 테스트를 거쳐 패키징 후 원래 칩의 부피를 최소 20% 이상 증가시키는 방식)과 다릅니다. 전체 웨이퍼를 테스트한 다음 개별 IC 입자로 절단하여 포장된 부피가 IC 다이의 원래 크기와 동일하도록 합니다. WLCSP 패키징 방법은 메모리 모듈의 크기를 크게 줄일 뿐만 아니라 신체 공간에 대한 휴대용 장치의 고밀도 요구 사항을 충족하는 동시에 성능 측면에서도 데이터 전송 속도와 안정성을 향상시킵니다. 

웨이퍼 레벨 패키징(wafer level packaging) VS 기존 패키징

기존의 웨이퍼 레벨 패키징(1웨이퍼 레벨 패키징)에서는 완성된 웨이퍼를 개별 칩으로 절단한 후 접착하여 포장합니다. 기존 패키징 공정과 달리 웨이퍼 레벨 패키징(wafer level packaging)은 칩이 웨이퍼 위에 있는 상태에서 칩을 캡슐화하는 방식으로, 웨이퍼 상단이나 하단에 보호층을 접착한 후 회로를 연결한 후 칩을 밀봉하는 방식이다. 칩은 개별 칩으로 절단됩니다.

WLP의 초기 발아는 패시브 온칩 센서, 전력 전송 IC 등 휴대폰용 저속 I/O(low-I/O) 및 저속 트랜지스터 부품 제조에 의해 주도되었습니다. 개발 중 첫 번째 단계에서는 Bluetooth, GPS(Global Positioning System) 구성 요소 및 사운드 카드와 같은 애플리케이션을 중심으로 수요가 점차 증가하고 있습니다. 3G 휴대폰 생산 단계에 도달하면 TV 튜너, FM 송신기, 스택 메모리 등 다양한 새로운 휴대폰 콘텐츠 애플리케이션이 WLP의 또 다른 성장 동력이 될 것으로 예상됩니다. 스토리지 장치 제조업체가 점차적으로 WLP를 구현하기 시작하면 업계 전체의 패러다임 변화로 이어질 것입니다.

현재 웨이퍼 레벨 패키징(wafer level packaging) 기술은 플래시 메모리, EEPROM, 고속 DRAM, SRAM, LCD 드라이버, 무선 주파수 장치, 논리 장치, 전원/배터리 관리 장치 및 아날로그 장치(전압 조정기)에 널리 사용됩니다. , 온도 조절기 등) 센서, 컨트롤러, 연산 증폭기, 전력 증폭기) 및 기타 분야. 웨이퍼 레벨 패키징은 주로 필름 재분배 기술과 범프 형성이라는 두 가지 기본 기술을 사용합니다. 전자는 칩 주변을 따라 분포된 납땜 영역을 칩 표면의 평면 배열에 분포된 범프 납땜 영역으로 변환하는 데 사용됩니다. 후자는 범프 패드 영역에 범프를 만들어 솔더 볼 어레이를 형성하는 데 사용됩니다.

기존 패키징과 비교하여 웨이퍼 레벨 패키징에는 다음과 같은 장점이 있습니다.

1. 포장(wafer level packaging)의 크기가 작습니다.

와이어, 본딩 및 플라스틱 공정이 없기 때문에 패키지를 칩 외부로 확장할 필요가 없으므로 WLP 패키지 크기가 칩 크기와 거의 동일합니다.

2. 높은 전송 속도

기존 금속 납 제품과 비교하여 WLP는 일반적으로 연결 라인이 더 짧으며 고주파수와 같은 고성능 요구 사항에서 더 나은 성능을 발휘합니다.

3. 고밀도 연결

WLP는 어레이 연결을 사용할 수 있어 칩과 회로 기판 사이의 연결이 칩 주변으로 제한되지 않아 단위 면적당 연결 밀도가 향상됩니다.

4. 짧은 생산주기

칩 제조부터 패키징, 완제품까지 WLP(wafer level packaging)의 전 과정에서 중간 링크가 크게 줄어들고 생산 효율성이 높아지며 사이클이 많이 단축됩니다.

5. 낮은 공정 비용

WLP(wafer level Packaging)는 실리콘 웨이퍼 레벨에서 패키징과 테스트를 완료하여 양산을 통한 원가 최소화라는 목표를 달성합니다. 웨이퍼 레벨 패키징 비용은 각 실리콘 웨이퍼의 적격 칩 수에 따라 달라집니다. 칩 설계 크기를 줄이고 실리콘 웨이퍼 크기를 늘리는 개발 추세에 따라 개별 장치 패키징 비용이 감소했습니다. 웨이퍼 레벨 패키징은 웨이퍼 제조 장비를 최대한 활용할 수 있고 생산 시설 비용이 저렴합니다.

웨이퍼 레벨 패키징의 원리(wafer level packaging)

WLP는 첨단 웨이퍼 처리 기술을 기반으로 개발되었습니다. 이 기술의 핵심 아이디어는 칩 처리에 사용되는 것과 동일한 웨이퍼 처리 장비를 사용하여 칩 웨이퍼에 직접 패키징을 완성한 다음 칩을 개별 칩으로 자르는 것입니다. 전통적인 패키징 기술에서는 기판을 사용할 필요가 없기 때문에 WLP 패키징 칩은 크기가 작고 무게가 가벼우며 안정적인 성능을 갖고 있어 설계 공간과 비용을 줄일 수 있으므로 통합 칩 제조에 폭넓은 적용 가능성을 가지고 있습니다. 회로.

기술적인 이점:

웨이퍼 레벨 패키징(wafer level packaging)의 실현은 많은 경제적 이점을 가져올 수 있습니다. 이를 통해 웨이퍼 제조, 패키징 및 테스트를 통합할 수 있어 제조 공정이 단순화됩니다. 제조 주기 시간이 단축되면 처리량이 늘어나고 단위당 제조 비용이 낮아집니다.

웨이퍼 레벨 패키징(wafer level packaging)도 패키지 크기를 줄여 재료를 절약하고 생산 비용을 더욱 절감할 수 있습니다. 그러나 더 중요한 것은 패키지 크기가 줄어들어 구성 요소를 더 광범위한 고급 제품에 사용할 수 있다는 것입니다. 웨이퍼 레벨 패키징의 주요 시장 동인 중 하나는 더 작은 부품 크기, 특히 패키지 높이 감소에 대한 요구입니다.

웨이퍼 레벨 패키징에 적용되는 LED 패키징 기술 (wafer level packaging)

웨이퍼 레벨 패키징으로 제조된 부품은 휴대폰 등 가전제품에 널리 사용됩니다. 이는 주로 점점 더 정교한 방식으로 사용될 수 있는 더 작고 가벼운 전자 장치에 대한 시장 수요 때문입니다. 예를 들어, 많은 휴대폰에는 단순한 통화를 넘어 사진 촬영, 동영상 녹화 등 다양한 기능이 있습니다. 웨이퍼 레벨 패키징은 다양한 다른 응용 분야에도 사용되었습니다. 예를 들어 자동차 타이어 압력 모니터링 시스템, 이식형 의료 기기, 군용 데이터 전송 시스템 등에 사용됩니다.

특징 및 장점:

플립칩 패키징의 장점은 가볍고, 얇고, 짧고, 작습니다.

웨이퍼 레벨 패키징 생산 시설은 비용이 저렴하고 투자 없이 웨이퍼 제조 장비를 최대한 활용할 수 있습니다.

또 다른 포장 생산 라인을 구축하세요.

웨이퍼 레벨 패키징의 칩 설계와 패키지 설계를 균일하게 고려하여 동시에 수행할 수 있어

높은 설계 효율성과 설계 비용 절감;

칩 제조 및 패키징부터 사용자에게 제품 배송까지 웨이퍼 레벨 패키징의 전 과정에서 중간 루프

절감액이 크게 줄어들고 주기가 많이 단축되므로 필연적으로 비용이 절감됩니다.

웨이퍼 레벨 패키징 비용은 각 웨이퍼의 칩 수와 밀접한 관련이 있습니다.

숫자가 높을수록 웨이퍼 레벨 패키징 비용이 낮아집니다. 웨이퍼 레벨 패키징은 가장 작은 저비용

캡슐화.

웨이퍼 레벨 패키징을 사용하면 기존의 밀봉된 플라스틱 또는 세라믹 패키징이 필요하지 않으므로 작동 중에 IC 칩에서 발생하는 열 에너지를 본체의 온도를 높이지 않고도 효과적으로 방출할 수 있습니다. 이 기능은 휴대용 장치의 방열 문제에 매우 유용합니다. 장치.

웨이퍼 레벨 패키징 적용 (wafer level packaging)

WLP 기술은 프로세서, 메모리, 센서 등의 부품을 포함한 다양한 유형의 반도체 장치에 적용될 수 있습니다. 디지털 제품과 고급 시스템 수준 애플리케이션 모두에 적합합니다. 모바일 인터넷 장비, 자동차 전자 제품, 의료 및 산업 제어 등 시각 기술 분야에 널리 사용되며 스마트 홈과 같은 소비자 전자 제품에도 사용됩니다. 장비와 AR/VR.

웨이퍼 레벨 패키징의 발전 전망(wafer level packaging)

웨이퍼 레벨 패키징 기술은 칩 제조 분야에서 폭넓은 발전 전망을 갖고 있습니다. WLP는 웨이퍼 처리 기술을 직접 채택하기 때문에 포장 기계 시설과 인건비를 크게 줄이고 생산 효율성과 제품 품질을 향상시키며 칩 제조에서 진정한 수준의 자동화를 달성할 수 있습니다. WLP의 적용은 칩 제조 산업의 발전을 크게 촉진할 것이며 집적 회로 패키징 분야의 새로운 발전 방향이 될 것으로 예상됩니다.

오늘날, 반도체 기술의 급속한 발전과 함께 웨이퍼 레벨 패키징은 새로운 기술로 폭넓은 주목을 받고 있습니다. 기술이 지속적으로 발전함에 따라 웨이퍼 레벨 패키징 기술(wafer level packaging)은 앞으로 더욱 널리 활용되고 발전할 것으로 예상됩니다.