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실장산업

실장 기술 현황

Heterogeneous Integration

이종 집적화 개념

이종 집적화에서 PnT(Packaging & Test) 설계의 중요성 증가
-> Signal Integrity, Thermal Integrity, Power Integrity

Reference: Samsung Electronics(2020)

이종 집적화 기술: 소재, 회로, 디바이스, 전기적 연결 기술 등

Reference: HIR(2019)

융합화/집적화로 Edge computing, High performance computing 대응
-> 인공지능 및 스마트 센서 중요성 대두

Reference: Samsung Electronics(2020)

3D Integration

이종 소자 간 전기적 연결 기술의 미세화
-> 인공지능/5G/6G용 0.4um 이하 회로 개발 추진 중(TSMC)

Reference: HIR(2019)

3D 집적화 가속화
-> Chip-level 2.5D/3D에서 Fab-level 3D로 변화

Reference: Samsung Electronics(2020)

Embedding Integration

Embedding Technology: 부품 내장형 기술로 집적화/융합화 대응

Reference: KPIA(2020)

Embedding Technology: SiP/POP/FOWLP/FOPLP/3D Embedding 등

Reference: Yole(2020)

Cavity SiP

  • 범용의 SiP는 현재 성숙단계이나 Cavity와 유사한 구조의 패키지기판은 인텔의 EMIB 가 CPU에 처음으로 적용한 것 이외는 전무함
  • Bridge를 이용한 Cavity SiP는 처음으로 개발하는 제품이며, 일반 SiP, Fan-out, FC/WB, ED, RF SiP가 모두 적용 가능함

일반 SiP

  • SiP는 단일 패키지 내에 여러 IC, RF, Logic Chip, 수동소자 등을 함께 실장함으로써 복합적인 기능을 하나의 시스템으로 모듈화하여 구현.
  • SiP는 5G, 커넥티비티, 네트워킹, 서버, IoT와 같은 메가트렌드 드라이브 응용에서 채택이 점차 증가되고 있으며, 제조업체들의 성장과 진화의 모델이나 복합적인 패키징 기술의 요구, 제조수율 등 다양한 요인이 SiP 시장성장을 둔화시킴
  • SiP의 장점은 폼 팩터 감소, 전자파 간섭, 성능 및 기능 통합, 독립형 패키지 대비 설계 유연성 등이 뛰어난 특성이 있음

플립칩/와이어본드 SiP

  • 현재 플립칩/와이어본드 SiP 기술은 하이엔드 및 로우엔드 SiP 애플리케이션에서 2.5D로 활용되고 있고, 로우엔드 SiP는 5G 및 connected에 대한 폼 팩터와 성능으로 응용하고 있음
  • 최근 대형 패키지의 고급화에 대한 수요가 급증하면서 OSAT들은 플립칩과 와이어본드 SiP 생산에 적합한 새로운 투자를 시작함

팬아웃 SiP

  • 팬아웃(FO) 패키지는 SiP의 주요 패키지 옵션 중 하나로 떠오르고 있고, 여러개의 다이 실장에 대한 수율문제로 채택이 제한되면서 현재 FO SiP 제품을 발굴, 제조하고 있는 플레이어는 2017년부터 TSMC가 장악하고 있으며, 2019년 시장점유율은 2%에 달함
  • 팬아웃 SiP의 핵심 애플리케이션은 모바일과 소비자 애플리케이션으로 유지되며, 데이터 센터, 5G 및 자율주행은 통신, 인프라, 자동차 애플리케이션에서 FO-SiP 채택을 주도할 것으로 예측됨

ED-SiP

  • 임베디드 다이(ED) 기술은 단일매립 다이에서 복수의 매립 다이로 이동하고 있고, 패키지기판의 복잡성과 크기가 증가하고 있어서 특수 시장의 일부 애플리케이션의 경우 ASP는 높이 평가되고 있음
  • ED-SiP 패키징 수익은 5,500만 달러로 적지만, 2025년까지 연간성장률 34%로 가장 성장이 클것으로 예상됨

RF-SiP

  • RF 모듈에 보편적으로 사용되어 RF-SiP로 칭하며, Power Amplifier, FEMID(Front-end module with integrated duplexer), SAW 필터, BAW 필터 등에 적용
  • RF-SiP는 통신용으로 스마트폰, 웨어러블 기기의 통신칩, AP 등을 메인기판과 연결하여 전기신호를 연동시키는 부품
  • 5G 에는 mm Wave RF, WiFi, AiP(antenna in package)에 응용되고 있음
  • RF 칩이 Cavity 기판에 놓이고, 칩 가까이에 수동소자가 모듈화되는 새로운 구조의 cavity SiP가 검토되고 있어서 이에 대한 선행개발이 필요함