System in Package (SiP)란 무엇인가?

반도체 시장의 요구인 높은 집적도와 낮은 비용 그리고 완벽한 시스템 구성의 이해는 SiP(System in Package) 솔루션을 발전시켰습니다. 앰코는 고객이 SiP 기술을 성공적으로 적용할 수 있는 기술을 제공하는 선도적인 역할을 수행해 왔습니다.

System in Package란?
Sip(System in Package, 이하 Sip)에서 앰코는 단순히 하나의 패키지를 제공하는 것이 아니라, 고객에게 고객이 원하는 디자인과 공급관리, 제조 그리고 제품의 테스트까지 제공하는 하나의 토탈솔루션을 제공

합니다. 앰코는 고객의 요구에맞추어 하나 이상의 칩과 수동소자들, 그밖에 커넥터나 안테나들을 앰코의 표준 패키지 포맷이나, 고객의 요구에 맞춘 특정 패키지 포맷으로 제공합니다. SiP 패키지는 기능 단위나 모듈을 말하는데, 이 자체로 시스템 레벨 제조의 표준 부품으로 사용될 수 있습니다. 앰코는 Sip에 대해 개발에서 대량생산까지 원재료의 관리는 물론이고 각종 부품에 대한 최종 테스트가지 제공하여 고객의 필요에 적합한 제품을 만들어서 제공하고 있습니다.

Image Sensors / Camera Modules

앰코는 IC 이미지 센서를 기반으로 한 초 소형 카메라 솔루션을 개발하였습니다. 이 SiP들은 이미지 센서IC, 렌즈들, 렌즈 틀, 드라이버 칩, 수동소자, 그리고 연성 케이블 또는 커넥터들이 포함 될 수 있습니다. 우리는 이런 종류의 Sip에 대해 완전 턴키 서비스를 제공합니다. 앰코는 또한 단일 칩 이미지 센서 패키지들에 대해서도 완전 양산 라인을 갖추고 있습니다.

System in Package란?
Sip(System in Package, 이하 Sip)에서 에이스프라임은 단순히 하나의 패키지를 제공하는 것이 아니라, 고객에게 고객이 원하는 디자인과 공급관리, 제조 그리고 제품의 테스트까지 제공하는 하나의 토탈솔루션을 제공

합니다. 에이스프라임은 고객의 요구에맞추어 하나 이상의 칩과 수동소자들, 그밖에 커넥터나 안테나들을 에이스프라임의 표준 패키지 포맷이나, 고객의 요구에 맞춘 특정 패키지 포맷으로 제공합니다. SiP 패키지는 기능 단위나 모듈을 말하는데, 이 자체로 시스템 레벨 제조의 표준 부품으로 사용될 수 있습니다. 에이스프라임은 Sip에 대해 개발에서 대량생산까지 원재료의 관리는 물론이고 각종 부품에 대한 최종 테스트가지 제공하여 고객의 필요에 적합한 제품을 만들어서 제공하고 있습니다.

Total Sip Solutions

Sip에 대한 접근법의 하나로, 표준적인 패키지의 일반적인 사항뿐 아니라, 전체적인 시스템의 기능적 요구사항과 제조과정도 고려해야 합니다.

시스템 디자인은 전체 SiP의 성공에 대단히 중요합니다. 전체 시스템 디자인의 초기에 고객과 에이스프라임은 디자인과 관련된 모든 시스템적 요소들에 대해 의견을 교환합니다. 이것을 기초로 에이스프라임은 디지털 회로와 RF회로 시스템의 설계능력과 전문가를 키워왔습니다. 에이스프라임은 고객의 디자인을 기초로 하여 SiP를 개발할 수 있습니다. 고객과 긴밀한 협조를 통해 에이스프라임은 회로를 전기적, 기계적 그리고 열적으로 우수한 디자인을 찾아냅니다.

에이스프라임은 모델링 단계를 거친 후 대량생산이 가능한 공장에서 적정한 장비를 이용하여 패키지의 샘플을 만듭니다.

원부자재 공급망은SiP 의 구현, 그리고 디자인과 생산에 있어서 중요한 고려사항입니다. 에이스프라임은 에이스프라임의 전통적인 원부자재 공급망을 종래에 패키지 산업에서 포함하지 않았던 수동소자 등의 부품으로 지속적으로 확장하고 있습니다.

SiP의 장점은 여러 칩과 패키지 기술을 비용, 크기 그리고 성능이 최적화된 고집적 제품을 만들 수 있다는 것입니다. 에이스프라임은 다양한 패키지 및 연관 기술과 양산 경험을 토대로 고객의 R/F/Wireless 그리고 다른 SiP 제품을 성공적으로 생산해 낼 수 있습니다.

SiP 시장

현재의 SiP 시장은 RF와 무선 장치(파워 앰플리파이어, GPS 모듈, 핸드폰, 블루투스 솔루션), 네트워킹과 컴퓨팅(인터넷 백본, 하이엔드 어플리케이션), 이미지 센서들과 플레쉬 카드 같은 메모리 제품을 포함합니다. SiP 기술은 또한 보드의 자원을 줄이고, 성능을 개선해야 할 필요가 있을 경우에도 적용될 수 있습니다. SiP 기술은 여러 개의 칩을 최종 제품에 적합하도록 최적화 하는 다양한 첨단 패키지 기술의 적용을 가능하게 합니다.

Networking / Computing

라우터나 스위치 같은 네트워킹 하드웨어 패킷 전환 어플리케이션은 인접한 많은 메모리 장치의 지원을 받는 고속의 주문형반도체(ASIC)가 필요합니다. 오늘날의 시스템에서 ASIC와 메모리는 각각 별개의 패키지로 만들어지고 시스템 보드 위에 탑재됩니다. 적지 않은 비용과 크기, 그리고 성능의 개선이 바로 주문형반도체(ASIC)와 메모리 장치를 하나의 SiP에 집적함으로써 실현될 수 있습니다. 에이스프라임이 개발한 솔루션의 한 예로 주문형반도체(ASIC)를 플립칩으로 구성하고, 동일한 PCB상에 메모리 장치를 탑재하는 것입니다. 디커플링 커패시터(decoupling capacitors)와 다른 수동소자들(passives)도 같이 올라갑니다. 메모리 칩들은 PCB에 장착되기 전에 각각의 개별적인 칩스케일 패키지(CSP, Chip scale package)로 패키지되고 테스트가 이루어집니다. 이것은 종래의 MCM(Multi Chip Module)과 관련된 수율(Yield) 문제를 해결해줍니다. ASIC와 메모리사이의 모든 정보흐름은 PCB의 첫번째 또는 두번째 레이어에서 이루어지기 때문에 신호의 집적은 최적화 됩니다. 주문형 반도체(ASIC)와 메모리를 하나의 집적도 높은 PCB를 사용하는SiP 포맷에 집적함으로서 신호전달의 복잡성과 시스템보드의 레이어 숫자를 줄이게 되고 결국 비용을 절감할 수 있게 됩니다. 또한 SiP 솔루션은 시스템보드의 공간을 획기적으로 절감하도록 하여 더욱 다양한 기능을 한 시스템에서 구현할 수 있습니다.

SiP 기술을 적용한 다른 사례는 고속의 디지털 장치(digital device)의 성능 향상에 적용한 예가 될 것입니다. 신호의 전환 속도가 빨라지고 코어 전류가 낮아짐으로써 패키지내의 노이즈는 칩성능의 제한 요소가 될 수 있습니다. 표준적인 와이어본드 BGA 패키지들의 전기적 성능은 (단일칩 또는 MCM도 마찬가지지만) 디커플링 커패시터(decoupling capacitor) 또는 터미네이션 레지스터(termination resistor)들을 더함으로써 개선될 수 있습니다. 디커플링 커패시터(decoupling capacitor)들은 전원과 접지점 (ground ring) 사이에 위치시킬 수 있기 때문에 좀더 선명한 신호를 얻을 수 있으며 오류를 낮출 수 있게 되는 것입니다. 이렇게 수동소자들을 기판의 표면에 장착하는 기술은 SiP 표면실장 프로세스를 사용하는 모든 표준적인 PBGA패키지에 적용될 수 있습니다.

RF and Wireless Applications

에이스프라임은 파워 앰프나, 저잡음 앰프, 스위치/필터 모듈, 전압제어발진기(voltage-controlled oscillator), RFPA, Baseband, GPS, 802.11, Bluetooth™ 모듈과 같은 RF와 무선 어플리케이션을 위한 SiP공급에 큰 비중을 두고 있습니다. 우리는 우리 스탭으로 RF 디자이너를 보유하여 고객들이 디스크릿 부품을 제거할 수 있는 회로 제작을 포함하여 RF SiP를 디자인하는 것을 지원합니다. 에이스프라임은 RF SiP와 관련하여 디자인, 원재료, 와이어 길이 조정 과 기판재료(LTCC, 라미네이트 등)를 포함한 제조 요구사항 등 모든 조건을 만족시켜 줄 수 있습니다. 우리는 우리의 RF디자인과 패키지 역량을 이용하여 성공적으로 쉴드(shields)와 안테나를 직접 SiP에 연결할 수 있습니다.

에이스프라임은 테스트 분야에서도 RF테스트의 전문 기술을 개발하고 있으며, 이는 테스트 양산 뿐 아니라 시스템 소프트웨어와 하드웨어의 개발을 포함하고 있습니다. 우리는 내부적으로 일반적인 RF 부품들(예: PAs, UWB, LNAs, 그리고 Intergrated Front Ends (IFE)의 조합)에 대해 테스트 시간을 50%~80%를 줄여줄 수 있는 세계적 수준의 테스트 플랫폼을 개발했습니다.

Image Sensors / Camera Modules

에이스프라임은 IC 이미지 센서를 기반으로 한 초 소형 카메라 솔루션을 개발하였습니다. 이 SiP들은 이미지 센서IC, 렌즈들, 렌즈 틀, 드라이버 칩, 수동소자, 그리고 연성 케이블 또는 커넥터들이 포함 될 수 있습니다. 우리는 이런 종류의 Sip에 대해 완전 턴키 서비스를 제공합니다. 에이스프라임은 또한 단일 칩 이미지 센서 패키지들에 대해서도 완전 양산 라인을 갖추고 있습니다.

SiP방식의 부가적인 장점

• 개별로 패키지된 IC 보다더 작은 사이즈솔루션
• 중요한 IC들의 집적도향상으로 전기적 성능 강화
• 낮은 전체제조 비용
  • 패키지감소 (다수의 IC들을 한 개의 패키지에집적)
  • 시스템 보드의 혼잡과레이어숫자의 감소
  • 개별적으로 패키지된 IC들보다작은 시스템 보드공간 점유
  • 고객에대한 전체비용 감소 (에이스프라임는어셈블리와 테스트, 원자재공급관리와 부가서비스에대해 턴키솔루션을 제공함)
• 시장 접근시간 감소
  • 비용이 많이 드는시스템 보드의 교체없이 SiP로 전환 가능
  • SoC의 복잡성에비해 디자인의 유연성과재디자인의 용이성 확보
  • SiP는하나의 또는다양한 시스템에플러그앤 플레이 삽입이 가능
  • 같은 종류의 제품에대한 표준 기능 모듈화 가능
• 향상된 신뢰성
  • 솔더 조인트감소
• 전문적인 지식과테스트기술적 요구사항의 감소
  • 복잡한 RF기능의 단순화
  • 시스템 보드수준에서 튜닝제거
  • 테스트완료된 하위 시스템의 기능

SiP는 모듈 디자인 접근법을 취함으로써, 제품의 개발에 전례없는 유연성을 제공합니다. SiP는 빠르고 적절한 시장접근, 시스템 디자인을 위한 싸이클 타임의 감소, SoC IC개발과 비교하여 적은 개발 위험, 유연성, 조화로운 기능 수행, 그리고 궁극적으로 제조 비용 감소를 통해 사용자에게 이익을 돌려줍니다.
신뢰성 / 제조

새로운 SiP 디자인들이 개발됨에 따라, 신뢰성(reliability)은 이미 에이스프라임의 기존 패키지 기술의 신뢰성 파라매터를 기초로 하여 만들어집니다