안녕하십니까. 리습입니다.
반도체는 기본적으로 실리콘으로 만들어진 웨이퍼(wapper) 위에 미세한 회로를 그려 만들어 집니다. 이러한 순수한 반도체는 열이나 습도와 같은 외부 환경적 요인에 굉장히 취약하기 때문에 플라스틱으로 감싸고 핀을 연결하여 하나의 부품을 완성하게 됩니다. 이러한 패키지는 제품의 트랜드와 PCB의 발달과정에 맞추어 변화해 왔는데요, 이런 반도체 IC 패키지(Package)에 대하여 알아보도록 하겠습니다.
1. Dual In_line Package ( DIP )
1960년대에 발명된 가장 고전 적인 형태의 IC 패키지 입니다. 삽입 실장 형태 PCB에 이용되는 부품의 형태이며, 여려분이 회로를 처음 공부하실 때 많이 사용하는 빵판(bread board)에 끼워지는 부품의 형태도 마찬가지로 DIP Package의 부품들 입니다. 이러한 형태의 package는 열 특성이 우수하지만, 패키지 외형의 크기가 커 작은 회로를 만들기에는 어려우며, 핀 수가 많을 경우에도 DIP 형태의 package로 부품을 만들기 어렵다는 특징을 가지고 있습니다.
2. Small Outline Package ( SOP )
표면 실장형 IC 패키지 입니다. hole을 가진 삽입 실장 형태의 PCB가 아닌, 표면에 있는 회로에 부품을 직접 붙이기 위해서 Pin(lead)이 외부로 휘어져 있는 형태를 가지고 있습니다. DIP대비 Pin의 간격은 조금 줄어들거나 유사한 정도를 가지고 있습니다. 이와 유사한 형태로 Pin이 안쪽으로 휘어져 있는 SOJ(Small Outline J-leaded package)가 있습니다.
3. Thin Small Outline Package (TSOP)
위의 SOP의 형태의 패키지보다 Pin(Lead)간의 간격이 줄어든 형태가 TSOP입니다. 숄더링(soldering) 공정이 발전하면서 좀 더 pin(lead)가 좁은 형태도 원활하게 생산이 가능해 졌고, 또한 디지털 기기의 소형화가 가장 중요한 현대 트랜드에 따라 가장 많이 사용되는 Package 형태 중 하나입니다.
4. Quad Flat Package (QFP)
SOP의 4방향 버전입니다. 좀 더 많은 Pin(Lead)를 연결 할 수 있게 되었습니다.
5. Thin Quad Flat Package (TQFP)
QFP에서 더 얇아지고 Pin(Lead)간의 간격이 줄어든 패키지 입니다.
6. Pin Grid Array (PGA)
Pin(Lead)를 측면이 아닌 부품 밑으로 배치한 형태의 패키지 입니다. 단위 면적당 가장 많은 수의 Pin을 연결 할 수 있었으며, I/O port가 많은 CPU 등의 부품들이 이러한 형태의 패키지로 만들어 졌습니다. 핀으로 만들다 보니 소켓등에 장착을 할 때 휨 등의 문제가 발생하는 경우도 종종 있었습니다.
7. Ball Grid Array (BGA)
PGA의 Pin부분에 격자 모양으로 납볼(solder ball)을 둔 패키지 형태 입니다. PGA보다 Pin형태 만큼 높이가 낮기 때문에 제품의 소형화에 좀 더 유리합니다. 동시에 Pin(Lead)가 타 패키지보다 짧기 때문에 작은 기생 인덕턴스와 커패시턴스를 가져 전기적 특성도 좋은 패키지 입니다.
8. Fine-pitched BGA(FBGA)
BGA가 좀더 얇고 작게 패키지 된 형태입니다.
이렇게 가장 대표적인 IC 패키지 들에 대하여 알아보았습니다. 패키지는 어찌 보면 당연해보이기도 하고 그냥 넘어가기 좋은 부분이지만, 간단하게나마 패키지들의 특징을 기억하신다면 회로의 의미를 읽어내시는데 도움이 될것이라 생각합니다.