빠른 반도체 조립을 위한 Open Cavity Package (OCP)의 이해와 종류

반도체 Open Cavity Package (OCP)의 이해

 

 

Open Cavity Package (OCP)는 반도체 패키지 샘플 조립에 주로 사용되는 반제품 패키지로 Jedec(미국 전자 산업 협회의 반도체 공학 표준체) 표준 POD(Picture of dimension)가 적용되어 양산 패키지와 동일합니다.

 

리드프레임이 미리 성형되어 있고 와이어 본딩 부분만 개방되어 있어 Air Cavity Package라고도 불립니다.

 

Open 된 Package안에 Die Mount 하고 와이어 본딩만 하면 조립이 완료되며 고객의 요청에 따라 캡슐화(Encapulation)도 할 수 있습니다.

 

 

Open Cavity Package (OCP)를 사용하는 이유

칩을 설계한 후에는 검증을 위해 패키지 샘플 조립이 필요합니다. 양산에 들어가기 전 설계를 검증하는 것이 필수적이며 아무리 완벽한 설계를 하더라도 설계는 사람이 주도하는 일이기 때문에 설계상의 문제가 발생할 수밖에 없습니다. 

 

따라서 실제 칩이 웨이퍼 형태로 생산될 때 설계 검증이 필요하고 패키지로 만들어야 테스트 소켓에 장착해 전기적 테스트가 가능하여 패키지 형태로 만들어 검증해야 합니다.

 

Open-Cavity-Package

 

그렇다면  Open Cavity Package에 대한 궁금중 몇 가지를 함께 살펴보겠습니다. 

 

 

Q1. 대량 생산을 위해 샘플을 패키지로 조립해야 하나?

A. 칩이 제품이 되기 위해서는 반드시 패키지 형태로 구현되어야 한다.

신뢰성 검증이 아닌 전기적 설계 검증만 목적이라면 양산용 패키지로 샘플을 조립할 필요는 없다.

 

 

Q2. 양산 패키지로 샘플을 조립할 때 어려운 점은 무엇인가?

A. 샘플을 패키지로 제작하려면 패키지 조립을 전문으로 하는 OSAT ( Outsourced Semiconductor Assembly and Test) 업체를 고용하여 진행해야 하는데 대량 생산 조립을 전문으로 하는 OSAT 업체가 샘플용 패키지를 잘 조립할 수는 있는 것은 아니다.

 

간단히 말해, OSAT가 샘플을 조립하는 것은 재정적, 시간적 손실이기 때문에 적절하게 대응해 주지 않을 가능성이 상당히 높다. 따라서 대량 생산에 들어가는 제품이 아니라면 OSAT는 샘플을 적극적으로 생산할 이유가 없다는 뜻이다.

 

그럼에도 불구하고 다른 대안이 없기 때문에 설계업체는 비용이 많이 들더라도 샘플 패키지를 OSAT에 요청할 수밖에 없으며 이 경우 OSAT는 양산 중 여유 시간이 있을 때(전혀 적극성을 띄지 않으며) 샘플 패키지를 조립하기 때문에 보통 2~3개월이 소요, 대부분의 시간은 조립을 기다리는 데 사용된다.

 

실제로 양산을 전제로 제품을 개발하는 팹리스도 패키지 샘플을 조립하는 데 어려움을 겪고 있으며 양산 가능성이 낮은 디자인 회사, 연구소, 대학 등 연구 목적의 기관에서 샘플용 패키지 조립을 요청하는 것은 더더욱 힘든 것이 현 실정이다.  

 

이러한 문제점 때문에 Open Cavity Package (OCP)는 샘플 패키지 조립을 용이하게 하는 유일한 대안이 될 수 있다.

 

Q3, 오픈 캐비티 패키지(OCP)의 장점은 무엇인가?

A. 칩 설계가 완료되면 설계 문제를 빠르게 찾아 수정하고 대량 생산에 들어가는 것이 중요하다. 하지만 설계 검증을 위해 패키지 샘플을 조립하는 데 2~3개월이 걸리면 시간이라는 기회비용의 손실이 발생된다. 반도체 사업 진행에 생명은 시간으로 오픈 캐비티 패키지(OCP)는 샘플 조립 시일을 대략 1주일로 획기적으로 단축할 수 있다.

 

보통 제품이 양산에 들어가기까지 2~5번의 설계 수정이 이루어지기 때문에 이를 모두 합친다면 엄청난 시간의 절약을 의미합니다. 즉, 누군가가 설계 검증에 시간을 들이는 동안 누군가는 이미 양산 진입에 성공해 시장을 선점했을 수도 있다는 것입니다. 

 

 

반도체 Open Cavity Package (OCP)의 종류

 

 

Open Cavity Package (OCP)는 메이커 및 패키지 타입에 따라 SOIC, SSOP, QFN, QFP, PLCC, C-LCC, C-DIP, C-PGA, SOIC-EP, SSOP-EP 등이 있으며 각 패키지별 핀의 수, 패키지의 바디 사이즈, 리드 피치가 다양하여 가장 적합한 스펙을 선택, 조립 진행할 수 있습니다.

 

 

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