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IC 기판

IC 기판 - 스토리지 IC 패키징 기술 MCP, SOC, pop 및 sip의 차이점

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IC 기판 - 스토리지 IC 패키징 기술 MCP, SOC, pop 및 sip의 차이점

스토리지 IC 패키징 기술 MCP, SOC, pop 및 sip의 차이점

2021-07-17
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Author:T.Kim

멀티칩 패키징(MCP)은 점점 더 작은 공간에서 더 많은 성능과 기능을 패키징하려는 요구를 오랫동안 충족시켜 왔다.베이스밴드 또는 멀티미디어 프로세서와 같은 ASIC를 포함하도록 스토리지의 MCP가 확장되기를 기대하는 것은 자연스러운 일입니다.그러나 높은 개발 비용과 소유권 / 비용 절감이라는 어려움도 있습니다.이러한 문제는 어떻게 해결합니까?캐스케이드 IC 패키지 (POP) 의 개념은 업계에서 널리 받아들여지고 있다.


POP(Packaging on Packaging, 포장 위의 포장)는 계층 구성 요소라고도 하며 포장 레이어라고도 합니다.POP는 두 개 이상의 bga(래스터 패턴 패키지)가 함께 쌓이는 패키지입니다.일반적으로 POP의 스택 패키징 구조는 BGA 용접구 구조를 사용하며, POP 패키징의 하단에 고밀도 디지털 또는 혼합 신호 논리 부품을 통합하여 다중 핀 논리 부품의 특징을 만족시킨다.POP은 새로운 형태의 고도로 통합된 포장 형태로서 주로 현대 스마트폰, 디지털 카메라 등 휴대용 전자 제품에 응용되고 매우 광범위한 역할을 발휘하고 있다.

IC 패키지

MCP는 다양한 크기의 다양한 유형의 메모리 또는 비메모리 칩을 플라스틱으로 포장된 케이스에 수직으로 쌓는 하이브리드 기술이다.이렇게 하면 소형 인쇄회로기판 PCB의 공간을 절약할 수 있다.


아키텍처의 관점에서 볼 때, SIP는 프로세서, 메모리 및 기타 기능 칩을 포함한 여러 기능 칩을 하나의 패키지에 통합하여 기본적인 전체 기능을 구현하는 것입니다.단말기 전자 제품의 관점에서 볼 때, SIP는 칩 자체의 성능/전력 소비량에 초점을 맞출 뿐만 아니라, 전체 단말기 전자 제품의 짧음, 얇음, 다기능, 저전력 소비량을 실현했다.모바일 기기와 웨어러블 기기 등 경량화 제품이 대두하면서 SIP의 수요는 갈수록 뚜렷해지고 있다.


SoC의 기본 개념은 크기를 줄이고 성능을 향상시키며 비용을 절감하는 목표를 달성하기 위해 동일한 나체 금속 칩에 더 많은 장치를 통합하는 것입니다.그러나 사업 수명주기가 짧고 비용 요구가 높은 휴대전화 시장에서 SOC 솔루션은 한계가 크다.메모리 구성의 관점에서 볼 때, 서로 다른 유형의 메모리는 많은 논리를 필요로 하며, 서로 다른 설계 규칙과 기술을 파악하는 것은 매우 도전적일 수 있으며, 개발 시간과 응용 프로그램에 필요한 유연성에 영향을 줄 수 있다.


SOC 및 SIP

SOC는 논리 구성 요소, 메모리 구성 요소 또는 소스 구성 요소가 없는 시스템을 하나의 단위로 결합하기 때문에 SIP와 매우 유사합니다.설계의 관점에서 볼 때, SOC는 시스템에 필요한 구성 요소가 칩에 고도로 통합되어 있습니다.패키지의 관점에서 볼 때, SIP는 서로 다른 칩에 대한 병렬 또는 중첩 패키지 방법입니다.이 패키지는 다양한 기능을 가진 여러 유원 전자 부품, MEMS 또는 광학 부품과 같은 선택적 소스 없는 부품 및 기타 부품을 통합하여 특정 기능을 수행하는 단일 표준 패키지입니다.


통합의 경우, 일반적으로 SoC는 AP와 같은 논리 시스템만 통합하고 SIP는 AP + MobiledDR을 통합합니다.어느 정도 SIP=SoC+DDR.EMMC는 향후 통합성이 높아짐에 따라 SIP에 통합될 가능성이 높습니다.패키지 발전의 관점에서 볼 때, SOC는 부피, 가공 속도 또는 전기 특성에 대한 전자 제품의 요구로 인해 미래 전자 제품 설계의 중점과 발전 방향으로 확립되었습니다.그러나 최근 몇 년 동안 SOC의 생산 비용이 증가하고 기술적 장애가 빈번하게 발생함에 따라 SOC의 발전은 병목 현상에 직면하여 SIP의 발전이 점점 더 업계의 주목을 받게 되었다.


SIP 구조


MCP에서 POP으로의 발전 경로

여러 Flash NOR, NAND 및 RAM을 하나의 패키지에 통합하는 조합 (Flash + RAM) 메모리 제품은 휴대 전화 응용 프로그램에 널리 적용됩니다.이러한 단일 패키징 솔루션에는 멀티칩 패키징(MCP), 시스템 레벨 패키징(SIP), 멀티칩 모듈(MCM)이 포함됩니다.


점점 작아지는 휴대폰에서 더 많은 기능을 제공하려는 수요는 MCP 성장의 주요 원동력이지만, 작은 크기를 유지하면서 성능을 향상시키는 솔루션을 개발하는 것은 어려운 도전이다.크기뿐만 아니라 성능도 문제다. 예를 들어 휴대전화에 베이스밴드 칩셋이나 멀티미디어 협동 프로세서를 사용할 때 SDRAM과 DDR 인터페이스가 있는 MCP 메모리를 사용한다.


POP 스태킹 패키지는 고도로 통합된 소형화를 실현하는 좋은 방법이다.스택 패키징에서는 패키징 업계, 특히 모바일 애플리케이션에서 패키징 외부(POP)가 논리 유닛을 밀도 있게 스택할 수 있기 때문에 점점 더 중요해지고 있습니다.


POP 패키지의 장점

1. 스토리지 및 논리 디바이스는 개별적으로 테스트 또는 교체하여 생산량을 확보할 수 있습니다.

2.이중 POP 패키지는 기판 면적을 절약하고, 더 큰 세로 공간은 더 많은 패키지층을 허용한다;

3.세로 PCB를 따라 DRAM, DDRAMSRAM, FLASH 및 마이크로프로세서 혼합;

4. 서로 다른 제조업체의 칩에 대해 설계 유연성을 제공하여 간단하게 혼합하여 고객의 수요를 만족시키고 설계의 복잡성과 원가를 낮출 수 있다;

5.현재 이 기술은 수직 방향에서 레이어 칩을 덮어쓰고 조립하는 데 사용할 수 있습니다;

6. 상단과 하단 부품이 겹쳐진 전기 연결로 데이터 전송 속도가 빨라져 논리 부품과 스토리지 부품 간의 고속 상호 연결에 대응할 수 있음