[반도체 패키징] Package 분류 - Chip level Package와 Wafer level Package

안녕하세요! 저번 포스팅에서는 패키지란 무엇인지 그리고 왜 필요한지에 대해서 알아보았습니다.

 

이번 포스팅에서는 반도체 패키지가 어떻게 분류되는지 그리고 어떤 종류가 있는지 알아보겠습니다. 오늘 전체적인 맥락을 파악하고 다음 포스팅부터는 패키지 종류를 하나하나 자세히 살펴볼 예정입니다.

 

자 지난 포스팅에서 일반적으로 패키징이라고 하면 어느 범위까지를 의미한다고 했었는지 기억나시나요? 

네, Wafer를 Chip으로 자르고 Chip을 단품화하는 것까지를 패키징이라고 한다고 했었죠.

 

이때 패키징 공정을 어떤 단계에서 실행하느냐에 따라서 패키지를 크게 2가지로 분류할 수가 있습니다. 

패키징 공정이 Wafer를 Chip으로 자른 후 진행되는 것을 Chip level Package, 패키징 공정이 진행된 후 Wafer를 Chip으로 자르는 것을 Wafer level Package라고 합니다. 

 

좀 더 자세히 알아봅시다.

 

Chip level Package

 Chip level Package는 말 그대로 Chip으로 자른 후 패키징 공정이 진행된 것을 의미합니다. Chip level Package는 Wafer level Package 이전에 주로 사용하던 패키지라는 의미에서 Conventional Package 또는 Traditional Package라고 하기도 합니다. 

 

Traditional Packaging Process Flow

 

 이후 Chip level Package는 패키징 할 때 사용하는 재료에 따라 Ceramic Package, Plastic Package로 나누어지게 되며 Plastic Package는 사용되는 기판의 종류에 따라 Lead Frame Type Package, Substrate Type Package로 나누어지게 됩니다. 

 

Ceramic Package

 

Plastic Package

 

 Lead Frame이 무엇이고 Substrate가 무엇인지 아시는 분들은 아 그렇구나~ 하시고 넘어가시면 되고, 혹여나 모르시더라도 나중에 자세히 다룰 테니 '저런 것이 있구나' 정도로만 짚고 넘어가셔도 좋습니다.

 

Wafer level Package

 Wafer level Package란 Chip level Package와는 다르게 Wafer 상태에서 패키징 공정이 진행된 후 Chip으로 잘라 만들어진 패키지를 의미합니다. 

 

Wafer level Packaging Process Flow

 

 Wafer level Package는 패키지의 구조에 따라 패키징 방법에 따라 다양하게 분류됩니다. 크게 RDL(Re-Distribution Layer) Package, Filp Chip Package, TSV(Through Silicon Via), WLCSP(Wafer level Chip Scale Package)으로 나눌 수가 있으며 간단하게 다음과 같이 설명할 수 있습니다.

 

RDL(Re-Distribution Layer) Package

칩의 외부와 전기적으로 연결되는 패드를 공정을 통해 재배열 해준 패키지

 

RDL Package

 

Flip Chip Package

Solder Bump를 웨이퍼에 형성시킨 후 패키징 공정을 진행하여 만든 패키지

 

Flip Chip Package

 

TSV Package

Through Silicon Via(실리콘 관통 전극)을 통해 적층된 칩의 내부를 연결해주는 패키지

 

TSV Package

 

WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)

Substrate 등 매개체 없이 Wafer 위에 배선과 Solder ball을 형성시켜 만든 패키지 

 

WLCSP Package

 

 기존에 사용하던 Chip level Package에 비해 어떤 장점이 있길래 Wafer level Package가 등장하게 되었는지 생각해 볼 수 있겠죠? 어떤 장점이 있을까요?

 비용과 시간적 측면에서 훨씬 유리하다는 장점이 있습니다. 패키징에서 패키징 공정이 차지하는 시간과 비용이 대부분을 차지하게 되는데 Wafer Scale에서 한번에 공정을 진행하고 자르는 것이 Chip level에서 하나하나 공정을 진행하는 것보다 훨씬 빠르게 진행할 수 있겠죠? 빠르게 진행하는 만큼 생산량도 올라갈테니 비용적인 측면에서도 유리합니다.

 이러한 이유로 최근에는 Wafer level Package를 주로 사용하는 추세입니다.

 

 

이렇게 패키징의 종류와 그에 대해 간단하게 알아보았는데요. 다음 포스팅부터는 하나씩 차근차근 알아보도록 합시다~!