IC 기판 - SRAM - 웨이퍼 레벨 패키징 및 칩 요구 사항

IC PCB 및 패키징 - 웨어러블 기술의 미래에 대해 말할 때 웨어러블 기술 혁신의 미래 과정은 명확합니다.성공을 거두려면 웨어러블 전자제품이 작고 성능이 좋아야 한다는 것은 분명하다.이 문서에서는 웨이퍼 레벨 칩 레벨 패키지에 대한 SRAM의 요구 사항에 중점을 둡니다.

설치 공간을 줄이고 전체 보드 공간을 줄이기 위해 마이크로컨트롤러는 세대마다 작은 프로세스 노드로 마이그레이션합니다.이와 동시에 그들은 더욱 복잡하고 더욱 강력한 조작을 수행하기 위해 진화하고있다.작업이 점점 더 복잡해짐에 따라 캐시를 늘려야 합니다.불행히도 새로운 프로세스 노드마다 내장 캐시 (내장 SRAM) 를 추가하는 것은 SER 증가, 생산량 감소, 전력 소비량 증가 등 여러 가지 이유로 도전적입니다.또한 고객은 SRAM 요구 사항을 사용자 정의할 수 있습니다.MCU 제조업체의 경우 가능한 모든 캐시 크기를 제공하려면 관리할 수 없는 포트폴리오가 너무 커야 합니다.따라서 컨트롤러 코어에 내장된 SRAM을 제한하고 외부 SRAM을 통해 캐시해야 합니다.그러나 외부 SRAM은 PCB 보드 공간을 많이 차지하기 때문에 외부 SRAM을 사용하는 것은 소형화의 도전에 직면해 있습니다.6트랜지스터 아키텍처로 인해 외부 SRAM을 작은 공정 노드에 이식하여 외부 SRAM의 크기를 줄이면 소형화된 내장 SRAM을 괴롭히는 동일한 문제가 도입됩니다.이것은 우리에게 이 오래된 문제의 다음 대안을 가져 왔습니다. 외부 SRAM에서 칩 패키지와 칩 크기의 비율을 낮춥니다.일반적으로 패키지된 SRAM 칩의 크기는 원시 칩의 몇 배 (최대 10배) 입니다.이 문제의 일반적인 해결책은 패키지된 SRAM 칩을 전혀 사용하지 않는다는 것입니다.SRAM 칩(1/10 크기)을 가져온 다음 복잡한 다중 칩 패키징(MCP) 또는 3D 패키징 기술(SIP 시스템 레벨 패키징이라고도 함)을 사용하여 MCU 칩과 함께 패키징하는 것은 의미가 있습니다.그러나 이 방법은 많은 투자를 필요로 하며 가장 큰 제조업체만이 가능하다.SIP의 구성 요소를 쉽게 교체할 수 없기 때문에 설계 측면에서도 유연성이 떨어집니다.예를 들어, 새로운 SRAM 기술이 있다면 SIP의 SRAM 칩을 쉽게 대체할 수 없습니다.패키지의 원시 칩을 교체하려면 전체 SIP를 다시 확인해야 합니다.재감정은 재투자와 시간이 필요하다.그렇다면 SRAM을 MCP에 문제가 되지 않고 MCU에서 제거하면서 보드 공간을 절약할 수 있는 방법은 없을까요?핵심 칩 크기 비율로 돌아가서, 우리는 확실히 현저하게 개선된 공간을 보았다.너는 왜 포장이 금형과 밀접하게 밀착되어 있는지 검사하지 않니?다시 말해서, 포장을 열 수 없다면 크기를 줄이십시오.현재 가장 진보된 방법은 WLCSP (웨이퍼 레벨 칩 레벨 패키지) 를 사용하여 칩 패키지의 크기를 줄이는 것입니다.WLCSP는 웨이퍼의 개별 유닛을 작은 블록으로 잘라 패키지에 조립하는 기술이다.이 부품은 본질적으로 볼록한 시작점이나 구형 패턴을 가진 원시 칩으로 접합선이나 중간 계층의 연결이 필요하지 않습니다.규격에 따라 칩급에 봉인된 면적은 칩의 면적보다 20% 크다.이 공정은 이제 혁신적인 수준에 도달했으며 제조 공장은 칩 면적을 늘리지 않고 CSP 구성 요소를 생산 할 수 있습니다 (볼록/구에 맞게 두께를 약간 늘리기만 하면 됩니다).숫자.칩의 웨이퍼 패키징(WLCSP)은 패키징된 원시 칩의 크기를 줄이는 가장 진보된 방법을 제공합니다.여기에 표시된 WLCSP는 DECA Technologies에 의해 개발되었으며 이를 구성하는 칩의 면적을 늘리지 않았습니다. (출처: DECA Technologies/Cypress Semiconductor) CSP는 코팅되지 않은 필름보다 약간의 이점이 있습니다.CSP 장치는 테스트, 처리, 조립 및 다시 쓰기가 더 쉽습니다.또한 향상된 열전도 성능을 제공합니다.코어가 최신 프로세스 노드로 이동할 때 CSP 크기를 표준화하면서 코어를 줄일 수 있습니다.이를 통해 CSP 어셈블리가 몰드 교체와 관련된 복잡한 상황 없이 차세대 CSP 어셈블리로 대체될 수 있습니다.분명히 웨어러블 기기와 휴대용 전자 제품의 수요에 있어서 이러한 절약된 공간은 중요하다.예를 들어, 현재 많은 웨어러블 기기의 IC 메모리에 사용되는 48 볼 BGA의 크기는 8mmx6mmx1mm(48mm3)입니다.대조적으로, CSP 패키지의 동일한 부품 크기는 3.7mmx3.8mmx0.5mm(7mm3)입니다.즉, 볼륨을 85% 줄일 수 있습니다.이러한 절감 효과는 휴대용 장치의 PCB 면적과 두께를 줄이는 데 사용될 수 있습니다.이에 따라 웨어러블 기기와 사물인터넷(IoT) 제조사의 WLCSP 기반 기기 수요는 SRAM에만 국한된 것이 아니라 새로운 수요도 있다.