칩 패키징에 있어 동박의 응용

구리 호일전기 전도성, 열 전도성, 가공성 및 비용 효율성 덕분에 반도체 패키징에서 점점 더 중요해지고 있습니다. 다음은 반도체 패키징에서의 구체적인 응용 분야에 대한 자세한 분석입니다.

1. 구리선 접합

• 금선이나 알루미늄선 대체품전통적으로 칩 패키징에서는 칩 내부 회로와 외부 리드를 전기적으로 연결하기 위해 금이나 알루미늄 와이어가 사용되었습니다. 그러나 구리 가공 기술의 발전과 비용 절감 효과로 인해 구리 호일과 구리 와이어가 점차 주류로 자리 잡고 있습니다. 구리의 전기 전도율은 금의 약 85~95%에 달하지만 가격은 10분의 1 수준이므로 고성능과 경제성을 모두 만족시키는 이상적인 소재입니다.
• 향상된 전기 성능구리 와이어 본딩은 고주파 및 고전류 응용 분야에서 낮은 저항과 우수한 열전도율을 제공하여 칩 상호 연결에서 발생하는 전력 손실을 효과적으로 줄이고 전반적인 전기적 성능을 향상시킵니다. 따라서 본딩 공정에서 전도성 재료로 구리 호일을 사용하면 비용 증가 없이 패키징 효율성과 신뢰성을 높일 수 있습니다.
• 전극 및 마이크로 범프에 사용됨플립칩 패키징에서는 칩을 뒤집어서 칩 표면의 입출력(I/O) 패드가 패키지 기판의 회로에 직접 연결되도록 합니다. 구리 호일을 사용하여 전극과 마이크로 범프를 만들고, 이들은 기판에 직접 납땜됩니다. 구리의 낮은 열 저항과 높은 전도성은 신호와 전력의 효율적인 전송을 보장합니다.
• 신뢰성 및 열 관리구리는 전기이동 저항성과 기계적 강도가 우수하여 다양한 열 사이클 및 전류 밀도 조건에서도 장기적인 신뢰성을 높여줍니다. 또한, 구리의 높은 열전도율은 칩 작동 중 발생하는 열을 기판이나 방열판으로 빠르게 방출하여 패키지의 열 관리 기능을 향상시킵니다.
• 리드 프레임 재료: 구리 호일구리 호일은 리드 프레임 패키징, 특히 전력 소자 패키징에 널리 사용됩니다. 리드 프레임은 칩에 구조적 지지대와 전기적 연결을 제공하므로 높은 전도성과 우수한 열전도성을 갖춘 재료가 필요합니다. 구리 호일은 이러한 요구 사항을 충족하며, 패키징 비용을 효과적으로 절감하는 동시에 열 방출 및 전기적 성능을 향상시킵니다.
• 표면 처리 기술실제 적용 분야에서 구리 호일은 산화를 방지하고 납땜성을 향상시키기 위해 니켈, 주석 또는 은 도금과 같은 표면 처리를 거치는 경우가 많습니다. 이러한 처리는 리드 프레임 패키징에서 구리 호일의 내구성과 신뢰성을 더욱 향상시킵니다.
• 멀티칩 모듈의 전도성 소재시스템인패키지(SoP) 기술은 여러 개의 칩과 수동 부품을 하나의 패키지에 통합하여 집적도와 기능 밀도를 높입니다. 구리 호일은 내부 상호 연결 회로를 제작하고 전류 전도 경로 역할을 합니다. 이 응용 분야에서는 제한된 패키징 공간에서 고성능을 구현하기 위해 구리 호일이 높은 전도성과 초박형 특성을 가져야 합니다.
• RF 및 밀리미터파 응용 분야구리 호일은 SiP의 고주파 신호 전송 회로, 특히 무선 주파수(RF) 및 밀리미터파 응용 분야에서 중요한 역할을 합니다. 구리 호일의 낮은 손실 특성과 뛰어난 전도성은 이러한 고주파 응용 분야에서 신호 감쇠를 효과적으로 줄이고 전송 효율을 향상시키는 데 기여합니다.
• 재분배 계층(RDL)에서 사용됨팬아웃 패키징에서 구리 호일은 칩 I/O를 더 넓은 영역으로 재분배하는 기술인 재분배층을 구성하는 데 사용됩니다. 구리 호일은 높은 전도성과 우수한 접착력을 가지고 있어 재분배층을 구축하는 데 이상적인 소재이며, 이를 통해 I/O 밀도를 높이고 멀티칩 집적화를 지원할 수 있습니다.
• 크기 축소 및 신호 무결성재분배층에 구리 호일을 적용하면 패키지 크기를 줄이는 동시에 신호 전송 무결성과 속도를 향상시킬 수 있습니다. 이는 특히 소형 패키지 크기와 고성능이 요구되는 모바일 기기 및 고성능 컴퓨팅 애플리케이션에 중요합니다.
• 구리 호일 방열판 및 열 채널구리 호일은 뛰어난 열전도율 덕분에 칩 패키징 내의 방열판, 열 채널 및 열 인터페이스 재료에 자주 사용되어 칩에서 발생하는 열을 외부 냉각 구조로 신속하게 전달하는 데 도움을 줍니다. 이러한 용도는 CPU, GPU 및 전력 관리 칩과 같이 정밀한 온도 제어가 필요한 고출력 칩 및 패키지에서 특히 중요합니다.
• TSV(Through-Silicon Via) 기술에 사용됨2.5D 및 3D 칩 패키징 기술에서 구리 호일은 실리콘 관통 비아(Through-Silicon Via)용 전도성 충진재로 사용되어 칩 간 수직 연결을 제공합니다. 구리 호일은 높은 전도성과 가공성이 뛰어나 이러한 첨단 패키징 기술에서 선호되는 소재이며, 고밀도 집적화 및 신호 경로 단축을 지원하여 시스템 성능을 전반적으로 향상시킵니다.

2. 플립칩 패키징

3. 리드 프레임 포장

4. 시스템 온 패키지(SiP)

5. 팬아웃 패키징

6. 열 관리 및 열 방출 응용 분야

7. 첨단 포장 기술(예: 2.5D 및 3D 포장)

전반적으로, 칩 패키징에 있어 동박의 적용은 기존의 전도성 연결 및 열 관리에만 국한되지 않고 플립칩, 시스템인패키지, 팬아웃 패키징, 3D 패키징과 같은 새로운 패키징 기술로까지 확장되고 있습니다. 동박의 다기능성과 우수한 성능은 칩 패키징의 신뢰성, 성능 및 비용 효율성을 향상시키는 데 핵심적인 역할을 합니다.