FO-WLP(Fan-Out Wafer Level Package)의 개요와 장점

차세대 패키징 기술 ‘FO-WLP(Fan-Out Wafer Level Package)’의 개요와 장점

Fan-Out Wafer Level Package (FO-WLP)는 최근 반도체 업계에서 주목받고 있는 차세대 패키징 기술입니다. 여러 반도체 기업들이 기존 패키징 기술을 뛰어넘어 전기적 성능과 집적도를 더욱 높이고, 공정 비용을 절감하는 기술로 FO-WLP에 주력하고 있습니다.

 

FO-WLP와 FI-WLP의 차이점

Fan-In Wafer Level Package (FI-WLP):

• FI-WLP는 칩 크기와 패키지 크기가 동일하여, 칩 크기 내에 패키지용 솔더볼(입출력 단자)이 위치합니다.
• 패키지의 크기가 칩의 크기에 따라 고정되기 때문에, 새로운 칩 설계 시마다 패키지 크기와 공정 장비를 새롭게 구성해야 하는 부담이 있습니다.
• 웨이퍼 레벨에서 패키징 후 절단하기 때문에, 불량 칩까지 패키징되는 비효율적인 과정이 발생합니다.

Fan-Out Wafer Level Package (FO-WLP):

• FO-WLP는 패키지 크기를 칩보다 더 크게 설계할 수 있으며, 솔더볼이 칩의 외부 영역까지 구현됩니다.
• 칩을 개별로 절단한 후 패키징 공정을 진행하므로 불량 칩을 제외할 수 있어 재료와 비용이 절감됩니다.
• 칩의 크기에 구애받지 않고 패키지 크기를 자유롭게 조절할 수 있으며, 원하는 형태의 솔더볼 배열을 만들 수 있습니다.
• 이종 칩 간의 수평 연결이 가능해 서로 다른 기능을 가진 칩들을 하나의 패키지에 결합할 수 있습니다. 이는 SoC(System on Chip)나 멀티 칩 모듈(MCM) 방식보다 비용 효율적으로 다양한 기능을 통합할 수 있는 장점을 제공합니다.

FO-WLP의 구조적 장점

• FO-WLP는 기판과 같은 중간 매개체가 필요하지 않아 전기적 손실이 줄어들며, 전송 속도와 에너지 효율이 높아집니다. 이는 웨어러블 기기, 스마트폰, IoT 기기 등에서 소형화된 부품을 통해 고성능을 발휘하는 데 중요한 역할을 합니다.
• 패키지 두께 감소: FO-WLP는 칩에 직접 솔더볼을 부착하므로 패키지 두께가 얇아져 경량화 및 소형화가 가능합니다.
• 열 방출 및 전기적 특성 개선: 칩 간 연결 거리가 짧아져 신호 전송 지연이 감소하고, 열 방출이 개선됩니다.
• 적층 가능성 향상: 얇아진 두께 덕분에 여러 칩을 적층할 수 있어 더욱 고밀도의 패키지를 구현할 수 있습니다.

 

FO-WLP 기술의 응용과 전망

FO-WLP는 특히 AI, 고성능 컴퓨팅, IoT와 같은 다양한 산업 분야에서 응용되고 있으며, 고도의 전기적 성능을 요구하는 분야에 필수적인 기술로 자리 잡고 있습니다. 앞으로 FO-WLP의 활용 범위는 데이터 센터, 고성능 서버, 모바일 기기와 같은 고성능 연산을 필요로 하는 기기와, 소형화된 고성능 센서가 필요한 헬스케어, 자동차 전장 부문으로 확장될 것으로 기대됩니다.