팬아웃웨이퍼레벨패키지(FoWLP)가 자율주행차 상용화도 앞당길 것으로 기대된다. 자율주행차 핵심 부품인 레이더 센서를 소형·저가화에 활용되고 있다.
NXP반도체는 이 기술을 적용한 77㎓ 중장거리 레이더 센서 칩 양산에 성공했다. 77㎓ 레이더는 24㎓ 주파수 사용이 줄어들면서 수요가 더 늘어날 것으로 예상된다.
NXP는 레이더 센서에 FoWLP를 활용한 고집적회로로, 송·수신(Tx·Rx)뿐만 아니라 마이크로프로세서까지 통합한 `원칩 솔루션`을 구현한다는 목표다.
NXP는 2~3년 전까지만 해도 레이더 제조사에 패키징되지 않은 칩(Bare Die)을 공급했다. 레이더 본연의 기능인 RF 성능을 유지하기 위해서다.
이 때문에 칩을 사용하는 제조사는 직접 와이어본딩을 해야 했다. 기술 장벽이 높아 소수의 제조사만 칩을 다룰 수 있었다. 레이더 완제품의 품질을 균일하게 유지하기도 어려웠다.
이 문제를 해결하기 위해 FoWLP를 도입했다. FoWLP를 도입하면 패키징된 칩에서도 RF 성능을 유지할 수 있다.
NXP는 지난해부터 패키징된 레이더 센서 칩을 양산, 공급했다. 6×6㎜로 크기를 줄였지만 성능은 유지했다. 패키징 크기는 줄이면서도 입출력(I/O) 단자를 효과 높게 많이 뽑아 내는 게 핵심이다. 일반 패키지보다 기생 전류가 줄어들고 주파수 응답도 개선됐다.
다음 단계는 센서 단의 모든 기능을 한 개 칩에 통합한 `돌핀` 양산이다. Tx·Rx 등 마이크로프로세서를 제외한 모든 기능을 한 개 칩에 담았다. 레이더 센서를 더 작고 싸게 만들기 위해서다.
시제품은 이미 생산되고 있다. 양산은 2018년을 목표로 삼고 있다. 돌핀 역시 FoWLP 기술을 적용, 개발됐다. 2019년께는 마이크로프로세서까지 통합한 오르카(ORCA) 시제품이 나올 예정이다. 3세대부터 적용된 FoWLP 기술이 세대를 거치면서 고도화되는 추세를 보이고 있다.
박주양 NXP코리아 상무는 “FoWLP 기술은 두께 측면에서도 얇게 패키징할 수 있고 핀의 팬아웃에도 유리하다”면서 “메모리, 센서, 애플리케이션프로세서(AP), 메디컬 등 다양한 분야에 응용할 수 있다”고 설명했다.
모바일 쪽에선 애플이 이 기술을 활용, 아이폰7 AP 두께를 크게 줄였다. `A10 퓨전` AP를 FoWLP로 패키징했다. 대만 TSMC의 FoWLP 기술인 InFO(Intgrated Fan Out)를 적용했다. 칩보다 패키징 면적을 넓게 만들어서 I/O 단자를 늘렸다. 패키지용 인쇄회로기판(PCB)도 사라지면서 두께가 얇아졌다.
송준영기자 songjy@etnews.com
