[해외기술동향] 칩을 소형화하라...CSP기술 관심 고조

PCS(개인통신서비스)를 비롯한 휴대형 단말기등 각종 첨단 기기가운데많은 제품들이 소형화 성취 정도에 따라 경쟁력이 결정된다.

기기의 소형화는 부품 소형화를 통한 실장면적 최소화에 의해 가능하다. 이와관련 반도체부품의 실장면적을 가능한 한 칩 크기로 소형화하려는 CSP(칩 스케일 패키지) 기술이 개발되고 있어 관심을 모으고 있다.

기판 점유면적 축소와 경량화가 요구되고 있는 휴대전화 및 캠코더용 IC의 실장면적을 줄이기위한 패키지 기술에 일본의 여러 업체들이 힘을 기울이고 있는 것이다.

지금까지 반도체 부품을 소형화하는 기술로서는 칩을 수지나 플라스틱패키지로 봉입하지않고 그대로 기판에 장착하는 베어칩 기술이 있다. 그러나 패키지로 보호되지않기 때문에 취급이 어렵고 신뢰성면에서도 문제가 되는등몇가지 과제가 해결되지않고 있다.

따라서 이를 보완할수 있는 새로운 기술이 실용화 단계에 있는데 그것이바로 CSP기술이다.

CSP는 패키지를 사용하면서도 베어칩에 가까운 크기를 얻을 수 있다는장점을 가지고 있는 실장기술이다.

이 기술은 약 3년전부터 일본업체들이 개발에 나서기 시작했는데,기술이확립돼 지난해 하반기부터는 제품화가 추진되고 있다.

일본텍사스 인스트루먼츠(일본TI)의 경우 이미 제품 개발까지 마무리 짖고 양산에 들어갔다. 일본TI는 볼 상태의 단자를 칩의 低면에 배치하는 것으로 실장면적의 소형화를 이룬 BGA(볼그리드 어레이)구조라는 저CSP기술을 개발했다.

이달부터 양산을 시작한 「마이크로스타BGA」시리즈는 볼의 간격을 종래1.2mm로부터 0.5∼0.8mm로 줄이고 칩을 덮은 에폭시 수지를 얇게했다. 이 시리즈는 현재 주류제품인 QFP(4방형 플랫 패키지)에 비해 실장면적이 4분의 1,무게가 7분의 1로 축소된것이다.

가장 큰 특징은 기판에 필름상태의 폴리미드 소재를 사용하는 것으로 패키지막을 1.2mm까지 줄인 것이다.

CSP칩의 크기는 피막을 씌우지않은 칩에 2mm를 더한 크기로,예를 들어10제곱mm의 칩이라면 패키지의 형태가 되더라도 12제곱mm가 된다.

기존의 QFP는 베어칩의 약 4배 크기인 것에 비해 일본TI가 개발한 마이크로스타BGA는 1.2∼2배 정도에 불과하다.

일본TI는 금년말 까지 이 마이크로스타BGA를 오이타縣 히노데공장에서월10만∼20만개를 생산하고 내년부터는 생산량을 1백만개까지 늘릴 계획이다.

CSP는 가격이 QFP의 1.5배 정도로 비싸다.그러나 이 회사는 히노데공장의 기존라인을 그대로 사용하는 것으로 생산단가를 줄여 마이크로BGA의핀당 가격을 0.8엔∼1엔으로 줄일 방침이다.

현재 일본TI외에도 NEC,도시바,후지쯔,마쓰시타전자공업 등이 CSP기술의 개발에 나서고 있다.

각 업체는 모두 수지등 패키지막 재료를 어떻게 최대한 얇게 할수 있는가에 노력을 집중하고 있다. 내열성이 우수한 피막재료 개발이 추진되고 있는것이다.

<박주용 기자>