IC 기판 - 웨이퍼 레벨 IC 칩 크기 패키징 기술

2021년 웨이퍼급 칩 크기 패키징 (WLCSP) 기술 응용 현황 및 시장 전망 분석.

첨단 IC 패키지는 당시 최첨단의 패키지 형식과 기술을 가리킨다.현재 역조립칩(FC) 패브릭 패키지, 웨이퍼급 패키지(WLP), 2.5D 패키지, 3D 패키지는 고급 패키지 카테고리로 꼽힌다.

• 고급 패키지 개발 회로도

2018년부터 2024년까지 전체 반도체 패키징 시장의 수입은 5.2% 의 복합 연간 성장률(CAGR)로 성장할 것으로 예상되며, 선진 패키징 시장은 8% 의 복합 연간 성장률로 2023년까지 시장 규모가 400억 달러로 성장할 것으로 예상된다.한편, 전통적인 패키징 시장의 성장률은 3.3% 미만이다. 각종 첨단 패키징 플랫폼 가운데 3D 실리콘 통공(TSV)과 팬아웃(fan-out) 패키징은 각각 29%, 15% 성장할 것으로 보인다.고급 패키징 시장의 대부분을 차지하는 역조립 칩 패키징은 약 8% 의 복합 연간 성장률로 성장할 것이다.이와 함께 WLP에서 팬덤의 복합 연간 성장률도 8% 에 달해 주로 모바일 시장에 구동될 것으로 보인다.

2018~2024년 세계 선진 포장기술 시장 규모 예측(10억 달러)

또한 프런트엔드 웨이퍼 제조와 첨단 백엔드 패키지를 결합하는 추세가 커지고 있습니다.인텔, TSMC, 삼성과 같은 전 세계 주요 웨이퍼 제조업체들은 IC 제품 제조의 기술 통합 우위를 강화하기 위해 첨단 웨이퍼 제조 기술과 첨단 패키징 형태를 긴밀히 결합했습니다.기술과 규모의 이중 영향으로 전 세계 밀봉 및 테스트 산업의 집중도가 꾸준히 상승하고 있습니다.2017년까지 8개 밀봉 및 테스트 기업 (founds의 백엔드 포장 업무 포함) 이 약 87% 의 선진 포장 시장 점유율을 차지했다.

웨이퍼급 칩 크기 패키징 (WLCSP) 은 첨단 패키징 기술로서 소비자 전자 발전의 수요와 추세 (가볍고, 작고, 짧고, 얇고, 낮은 가격) 를 만족시켰다.WLCSP 패키지는 기존 패키지에 비해 다음과 같은 주요 이점을 가지고 있습니다. (1) 패키지 산업 사슬을 최적화합니다.전통적인 포장 방법에서, 웨이퍼는 먼저 조각 모양의 칩으로 잘린다.인증된 칩으로 테스트한 후 웨이퍼를 지시선 프레임 또는 패키징 기판 (라이닝) 에 배치한 다음 패키징 테스트를 수행합니다.산업 사슬에는 웨이퍼 공장, 기판 공장, 밀봉 공장과 테스트 공장이 포함된다.웨이퍼 크기 패키징은 웨이퍼를 패키징하고 테스트한 다음 패키징과 테스트 후에 웨이퍼를 절단하는 것입니다.WLCSP 패키지는 기존 패키지에 비해 기존 패키지 산업 사슬의 기판 공장, 패키지 공장, 테스트 공장을 하나로 통합하여 칩 생산 주기를 크게 단축하고 생산 효율을 높이며 생산 원가를 낮출 수 있다.둘째, WLCSP 패키지는 패키지 전 합격 칩에 대한 테스트를 줄일 수 있어 패키지 비용을 효과적으로 줄일 수 있다;마지막으로 WLCSP 패키징은 웨이퍼 제조 기술의 연장으로 반도체 후면(패키징)과 전면(웨이퍼 제조) 간의 기술 차이를 크게 줄여 반도체 후면과 전면 간의 기술 도킹을 용이하게 한다.WLCSP 패키지는 IC 설계, 웨이퍼 제조, 패키지 테스트, 기판 공장을 일체화하고 산업 사슬을 최적화하며 IC 설계, 칩 제조, 패키지 검측, 기판 공장 등 단계의 기술과 표준 연결 문제를 해결하여 전문 파운드리 모델의 발전을 한층 더 추진할 수 있다.

2018년에는 고급 패키징 (12인치 상당) 과 비즈니스 모델별 웨이퍼 수량을 채택했다

2. 패키징 비용은 웨이퍼의 칩 수가 증가함에 따라 낮아진다.웨이퍼급 칩 크기 패키지는 전체 웨이퍼를 패키지한 후 칩을 절단하는 것인데, 전통적인 패키지는 먼저 웨이퍼를 칩으로 절단한 후 칩 패키지를 실시한다.일반적으로 WLCSP의 패키징 비용은 웨이퍼 개수에 따라 측정되며, 절단된 칩의 개수는 기존의 패키징과 반드시 관련이 있는 것은 아닙니다. 패키징 비용은 패키징 칩의 개수에 따라 측정됩니다.따라서 WLCSP의 패키징 비용은 웨이퍼 크기가 증가하고 칩 수가 증가함에 따라 감소합니다.소비자 전자 시장의 발전 추세에서 가볍고, 작고, 짧고, 얇고, 웨이퍼급 칩 사이즈 패키지의 원가 우세가 더욱 뚜렷하여 점차 전통적인 패키지의 시장 점유율을 찬탈할 것이다.

3. WLCSP는 미래의 주류 패키지 방식이 될 것이다.업계에서는 실리콘 통공(TSV) 기반 3d 패키징 기술이 무어의 법칙을 뛰어넘는 주요 솔루션으로 반도체 패키징 기술의 미래 발전 추세로 보고 있다.WLCSP 패키지는 실리콘 통공 기술의 기초이며, 이 두 가지 공정은 매우 유사합니다.WLCSP 패키징 기술 (특히 Shellcase 시리즈 WLCSP) 을 습득함으로써 실리콘 통공 기술 분야에 빠르게 진입할 수 있으며 미래의 3D 패키징 기술에서 중요한 역할을 할 수 있습니다.

웨이퍼급 칩 크기 패키지와 기존 패키지의 차이

Yole Development는 WLCSP 패키징 시장이 2010년 약 14억 달러에서 2018년 32억 달러로 성장할 것이며, 복합 연간 성장률은 12%로 고급 패키징의 약 11%, 전 세계 패키징 업계의 약 6% 를 차지할 것이라고 예측했다.소비자 전자와 자동차 전자 등 소형 칩 수요에 힘입어 2019년 WLCSP 패키징 시장은 약 35억 달러에 달할 것으로 예상되며 더 성장할 것으로 예상된다.

WLCSP는 주로 웨이퍼 볼록 블록 패키지와 Shellcase 시리즈 WLCSP 패키지 기술을 사용합니다.웨이퍼 볼록 블록 패키지는 기술적 난이도가 상대적으로 낮은 WLCSP 패키지 형태입니다.주요 특징은 회로와 용접판이 칩 정면에서 직접 끌어낼 수 있다는 것이다.셸케이스 시리즈 WLCSP는 회로와 용접판을 칩 앞면뿐만 아니라 칩의 회로를 칩 뒷면으로 유인한 뒤 용접판을 제작할 수 있다.셸케이스 시리즈 WLCSP 패키지는 웨이퍼 볼록 패키징의 핵심 기술 포인트를 포함하고 있으며, 웨이퍼 볼록 패키징보다 난이도가 높고 공정도 웨이퍼 볼록 패키징보다 더 복잡하다.기술 난이도와 응용 분야의 현저한 차이로 인해 웨이퍼 볼록 블록 패키지 기술의 단가는 Shellcase 시리즈 패키지 기술보다 낮다.셸케이스 시리즈 WLCSP는 이미지 센서 패키지에서 우수한 장점을 가지고 있지만, 웨이퍼 볼록 블록 패키지는 칩 전면에 용접판이 있기 때문에 이미지 센서 등에 적용할 수 없다.

IPCB Circuit는 4-46 계층 PCB 보드, 회로 기판, 회로 기판, 회로 기판, 고주파 보드, 고속 기판, HDI 보드, PCB 회로 기판, 고주파 고속 기판, IC 밀봉 로드보드, 반도체 테스트 보드, 다층 회로 기판, HDI 회로 기판, 혼합 전압 회로 기판,고주파 회로기판, 소프트 하드 보드 등.

2018년, 포장기판 시장규모 근 70억딸라