다양한 반도체 패키징 형태의 특성 및 장점:
DIP 듀얼 인라인-패키지
DIP(Dual In Line Package)는 듀얼 인 라인 형식으로 패키징된 집적 회로 칩을 의미합니다. 대부분의 중소형 집적 회로(IC)는 이 패키징 형식을 사용하며 핀 수는 일반적으로 100개를 초과하지 않습니다. DIP로 패키징된 CPU 칩에는 DIP 구조의 칩 소켓에 삽입해야 하는 두 줄의 핀이 있습니다. 물론 동일한 수의 납땜 구멍과 납땜을 위한 기하학적 배열을 사용하여 회로 기판에 직접 연결할 수도 있습니다. 핀이 손상되지 않도록 DIP 패키지 칩을 칩 소켓에 삽입하거나 분리할 때 특별한 주의를 기울여야 합니다.
DIP 포장에는 다음과 같은 특징이 있습니다.
1. PCB(인쇄 회로 기판)의 펀칭 및 납땜에 적합하며 작동이 쉽습니다.
칩 면적과 패키징 면적의 비율이 상대적으로 커서 부피가 커집니다.
Intel 시리즈 CPU의 8088은 캐시 및 초기 메모리 칩과 마찬가지로 이러한 패키징 형태를 채택합니다.
BGA 볼 그리드 어레이 패키징
집적 회로 기술이 발전함에 따라 집적 회로에 대한 패키징 요구 사항이 더욱 엄격해지고 있습니다. 포장기술은 제품의 기능성과 관련이 있기 때문이다. IC의 주파수가 100MHz를 초과하는 경우 기존 패키징 방법에서는 -'CrossTalk' 현상이 발생할 수 있습니다. 더욱이 IC의 핀 수가 208개보다 많으면 기존 패키징 방법에는 나름대로의 어려움이 있습니다. 따라서 QFP 패키징을 사용하는 것 외에도 오늘날 대부분의 핀 수가 많은 칩(예: 그래픽 칩 및 칩셋)은 BGA(Ball Grid Array Package) 패키징 기술로 전환했습니다. BGA는 등장 이후 CPU, 마더보드의 사우스/노스 브리지 칩 및 기타 장치의 고밀도, 고성능, 다중 핀 패키징을 위한 최선의 선택이 되었습니다.
BGA 패키징 기술은 다섯 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 1. PBGA(Plasric BGA) 기판: 일반적으로 2~4개의 유기 재료 층으로 구성된 다{1}층 보드입니다. Intel 시리즈 CPU에서 Pentium II, III 및 IV 프로세서는 모두 이 패키징 형태를 사용합니다.
2. CBGA(Ceramic BGA) 기판 : 세라믹 기판을 말하며, 칩과 기판 사이의 전기적 연결은 일반적으로 플립칩(FC) 실장 방식을 사용하여 설치된다. Intel 시리즈 CPU에서 Pentium I, II 및 Pentium Pro 프로세서는 모두 이 패키징 형태를 채택했습니다.
3. FCBGA(FilpChipBGA) 기판: 단단한 다층-층 기판.
4. TBGA(TapeBGA) 기판: 기판은 스트립과 같은 부드러운 소재가 있는 1-2층 PCB 회로 기판입니다.
5. CDPBGA(Carity Down PBGA) 기판: 패키지 중앙에 사각형 모양의 오목한 부분이 있는 칩 영역(캐비티 영역이라고도 함)을 나타냅니다.
BGA 패키징에는 다음과 같은 특징이 있습니다.
I/O 핀 수는 늘어났지만 핀 사이의 거리가 QFP 패키징보다 훨씬 넓어 수율이 향상됩니다.
BGA의 전력 소비가 증가하더라도 제어 가능한 붕괴 칩 납땜을 사용하면 전기 및 열 성능을 향상시킬 수 있습니다.
3. 신호 전송 지연이 작고 적응 주파수가 크게 향상됩니다.
4. Coplanar 용접으로 조립이 가능하여 신뢰성이 대폭 향상됩니다.
BGA 패키징 방식은 10년 이상의 개발 끝에 실용화 단계에 진입했다. 1987년 일본의 Citizen Corporation은 플라스틱 캡슐화 BGA(볼 그리드 어레이 패키징)를 사용하여 칩 개발을 시작했습니다. 이후 모토로라, 컴팩 등의 기업도 BGA 개발에 동참했다. 1993년에는 모토로라가 최초로 BGA를 휴대폰에 적용했습니다. 같은 해 Compaq은 이를 워크스테이션과 PC 컴퓨터에도 적용했습니다. 5~6년 전까지만 해도 인텔은 컴퓨터 CPU(펜티엄 II, 펜티엄 III, 펜티엄 IV 등)와 칩셋(i850 등)에 BGA를 사용하기 시작했고, 이는 BGA의 응용 분야를 확대하는 역할을 했다. BGA는 2000년 세계 시장 규모가 12억 개에 이를 정도로 매우 인기 있는 IC 패키징 기술이 되었습니다. 2000년에 비해 2005년에는 시장 수요가 70% 이상 증가할 것으로 예상됩니다.
