반도체 공정 중 트랜스퍼 몰딩, 컴프레션 몰딩의 차이점, 그 밖의 몰딩

오늘은 반도체 패키지 공정 중 몰딩 과정에서 주요하게 사용되는 트랜스퍼 몰딩과 컴프레션 몰딩을 자세하게 알아보고 두 가지 방식의 차이점 및 기타 다른 몰딩에 대해서도 알아보는 시간을 가져보겠습니다.  

 

 

트랜스퍼 몰딩이란?

트랜스퍼 몰딩은 반도체 패키지 공정에서 사용되는 기술 중 하나로 반도체 칩을 패키지에 부착하는 방법입니다. 칩을 패키지 기판 위에 정확히 배치한 후 EMC 재료를 사용하여 칩을 덮는 방법입니다.

 

트랜스퍼 몰딩은 다음과 같은 단계들로 이루어집니다.

칩 배치: 반도체 칩을 패키지 기판 위에 배치합니다. 칩은 정확한 위치에 배치되어야 하며, 이는 칩의 기능과 전기적 연결을 확보하기 위해 중요합니다.

EMC (Epoxy Molding Compound) 주입: 칩이 배치된 기판 위에 EMC 재료를 주입합니다. EMC는 반도체 칩을 보호하고 격리하는 역할을 하며 고온에서 유동성이 있어 칩 주위를 둘러싸고 칩과 기판 사이의 틈새를 메웁니다.

경화: EMC를 주입한 후 높은 온도와 압력을 가하여 EMC를 경화시킵니다. 이를 통해 EMC는 단단하고 견고한 상태가 되어 칩을 확실하게 보호할 수 있습니다.

트랜스퍼 몰딩은 주로 고밀도 패키지 제조에 사용됩니다. 이 방법은 작은 칩을 한 번에 여러 패키지에 장착할 수 있기 때문에 생산성을 향상하고 비용을 절감하는 데 도움이 됩니다.

 

 

 

컴프레셔 몰딩이란?

컴프레셔 몰딩은 반도체 패키지 공정 중에 사용되는 몰딩기술의 하나로, 반도체 칩을 패키지에 붙이는 과정에서 압력과 열을 동시에 사용하여 패키지를 형성하는 방법입니다.

 

컴프레셔 몰딩은 다음과 같은 공정으로 이루어집니다.

칩 배치: 트랜스퍼 몰딩과 마찬가지로 반도체 칩을 기판의 정확한 위치에 놓아줍니다. 만약 칩의 위치가 똑바르지 않으면 전기적 커넥션에 문제가 발행하므로 신중히 진행되어야 합니다. 

성형용 EMC 준비: 성형용 EMC를 미리 준비합니다. 성형 EMC는 보통 열가소성 수지로 구성되어 있으며 고온에서 유동성이 있습니다.

가압 단계: 성형 EMC가 칩을 덮도록 압력을 가합니다. 이것에 의해, 성형 EMC가 칩의 주위를 둘러싸고, 칩과 기판의 틈새를 메우는 역할을 합니다.

 

 

열가압 단계: 압력을 가한 상태에서 고온을 유지하고 성형수지를 경화시킵니다. 트랜스퍼 몰딩의 경우와 마찬가지로 이를 통해 단단한 EMC 상태는 칩을 견고하게 보호할 수 있습니다.

컴프레셔 몰딩은 칩을 안전하게 보호하고 전기적 연결을 제공하는 효과적인 방법입니다. 이 방법은 고밀도 패키지 제조에 적합하며 다양한 모양과 크기의 패키지를 만들 수 있습니다. 또한 컴프레셔 몰딩은 생산성 향상과 저비용등의 장점으로 번도체 패키지 기술 발전에 기여할 수 있습니다.

 

반도체-몰딩

 

트랜스퍼 몰딩과 컴프레셔 몰딩의 차이점

트랜스퍼 몰딩과 컴프레셔 몰딩은 모두 반도체 패키지 프로세스에서 사용되는 성형 기술이지만, 두 가지 방식에는 몇 가지 차이가 있습니다.

 

적용 방법

트랜스퍼 몰딩: 수지 재료를 사용하여 칩을 패키지의 기판 위에 배치하고 수지를 경화시켜 칩을 보호합니다.

컴프레셔 몰딩 : 압력과 열을 동시에 사용하여 성형 수지를 칩 주위에 압축하여 성형합니다.

 

성형 수지의 형상

트랜스퍼 몰딩: 수지 재료를 사용하여 칩을 덮도록 주입합니다.

컴프레셔 몰딩: 일반적으로 열가소성 수지를 사용합니다.

 

패키지의 형태

트랜스퍼 몰딩 : 다양한 패키지 형상 및 사이즈에 적용 가능합니다.

컴프레셔 몰딩 : 주로 고밀도 패키지를 만들 때 사용됩니다. 작은 칩을 한 번에 여러 개의 패키지에 장착할 수 있어 생산성을 향상할 수 있습니다.

 

프로세스의 복잡성
트랜스퍼 몰딩: 수지 주입과 경화 공정이 필요하기 때문에 압축 성형보다 조금 더 복잡한 프로세스입니다.

컴프레셔 몰딩: 비교적 간단한 프로세스로 압력과 열을 동시에 가하기만 하면 패키지를 형성합니다.

 

트랜스퍼 성형은 다양한 패키지의 형상이나 사이즈에 대응할 수 있기 때문에, 보다 높은 유연성을 제공합니다. 반면, 컴프레셔 몰딩은 고밀도 패키지 생산에 효과적이고 작은 칩을 효율적으로 붙일 수 있습니다. 이러한 차이를 고려하여 선택은 패키지의 요건과 생산성에 따라 달라집니다.

 

그 밖의 몰딩 기술

아래와 같이 몇 가지 주요 성형 기술에 대해 더 알아봅시다. 

 

 

인젝션 몰딩: 인젝션 몰딩은 반도체 칩을 패키지에 부착하는 과정에서 사용되는 일반적인 성형 방법 중 하나입니다. 이 방법은 열원, 압력 및 플라스틱 수지를 사용하여 칩을 덮는 방법입니다. 인젝션 몰딩은 고밀도 패키지 및 다양한 형상의 패키지 제조에 적합합니다.

콜드 플립 칩 본딩: 콜드 플립 칩 본딩은 칩을 패키지에 붙이는 과정에서 사용되는 또 다른 성형 기술입니다. 이 방법은 열을 사용하지 않고 압력과 접착제를 사용하여 칩을 패키지에 붙이는 방법입니다. 콜드 플립 칩 본딩은 온도에 민감한 칩이나 특수한 요건이 있는 칩을 취급할 때 편리합니다.

메타라이즈드 몰딩 컴파운드(Molded Interconnect Device, MID) : MID는 반도체 패키지 공정에서 사용되는 다양한 몰딩 기술 중 하나로 패키지의 기판에 회로를 형성하기 위해 몰딩과 동시에 전기적인 연결을 수행하는 방식입니다. MID는 칩과 회로를 하나의 패키지로 통합할 수 있어 소형과 저렴한 비용으로 다양한 애플리케이션에 사용됩니다.

이처럼 다양한 몰딩 기술을 반도체 패키지 프로세스에서 현재 사용되고 있습니다. 어떤 기술을 선택할지는 패키지의 요건, 생산성, 칩의 특성 등을 고려하여 결정됩니다.