1980년대에는 2세대 메모리 패키징 기술인 TSOP가 등장해 업계에서 널리 인정받았는데, 이는 오늘날에도 여전히 메모리 패키징의 주류 기술이다. TSOP는 "Thin Small Outline Package"의 약자로 얇고 작은 크기의 패키지를 의미합니다. TSOP 메모리는 칩 주위에 핀이 만들어져 있으며 SMT 기술(표면 실장 기술)을 사용하여 PCB 보드 표면에 직접 부착됩니다. TSOP 패키지 크기를 사용하면 기생 매개변수(전류가 크게 변할 때 발생하는 출력 전압 교란)가 감소하므로 고주파 애플리케이션에 적합하고 작동이 더 편리하며 신뢰성이 더 높습니다. 동시에 TSOP 포장은 높은 수율과 저렴한 가격의 장점을 가지고 있어 널리 사용되었습니다.
TSOP 패키징 방식에서는 메모리 칩이 칩 핀을 통해 PCB 보드에 용접됩니다. 솔더 조인트와 PCB 보드 사이의 접촉 면적이 작아서 메모리 칩의 열 전달이 상대적으로 어렵습니다. 칩을 PCB에 넣습니다. 또한 TSOP 패키지 메모리는 150MHz를 초과하면 더 큰 신호 간섭과 전자기 간섭을 발생시킵니다. 1990년대 기술이 발전함에 따라 칩 집적도가 계속 증가하고 I/O 핀 수가 급격히 증가했으며 전력 소비도 증가했으며 집적 회로 패키징에 대한 요구 사항이 더욱 엄격해졌습니다. 개발 요구 사항을 충족하기 위해 BGA 패키징이 생산에 사용되기 시작했습니다. BGA는 English Ball Grid Array Package의 약자로 볼 그리드 어레이 패키지(Ball Grid Array Package)입니다.
BGA 기술이 적용된 메모리는 동일한 용량을 유지하면서 메모리 용량을 2~3배 늘릴 수 있습니다. BGA 패키징 기술은 평방 인치당 저장 용량을 크게 향상시켰습니다. BGA 패키징 기술을 사용하는 메모리 제품은 동일한 용량에서 TSOP 패키징 크기의 1/3에 불과합니다. 또한 BGA 패키징 방식은 기존 TSOP 패키징에 비해 크기가 작습니다. 더 빠르고 효과적으로 열을 발산하는 방법입니다.
BGA 패키지의 I/O 단자는 원형 또는 원주형 솔더 조인트 형태로 패키지 아래에 어레이로 분산되어 있습니다. 증가했지만 핀 간격은 감소하지 않아 조립 수율이 향상되었습니다. 비록 전력 소비가 증가했지만 BGA는 제어된 붕괴 칩 방식으로 용접할 수 있어 두께와 무게가 모두 향상되었습니다. 이전 패키징 기술보다 우수하며 기생 매개변수가 감소하고 신호 전송 지연이 작으며 어셈블리가 전면에 용접될 수 있으며 신뢰성이 높습니다.
BGA 패키징에 관해서는 Kingmax의 특허받은 TinyBGA 기술을 언급해야 합니다. TinyBGA의 영어 정식 이름은 Tiny Ball Grid Array(소형 볼 그리드 어레이 패키징)이며 BGA 패키징 기술의 한 분야입니다. 1998년 8월 개발에 성공한 킹맥스는 칩 면적과 패키지 면적의 비율이 1:1.14 이상으로, TSOP 패키지 제품과 비교해 메모리 용량을 2~3배 늘릴 수 있다. , 더 작은 크기, 더 나은 방열 성능 및 전기적 성능을 갖습니다.
TinyBGA 패키징 기술을 적용한 메모리 제품은 같은 용량이라도 TSOP 패키징의 1/3에 불과하다. TSOP 패키지 메모리의 핀은 칩 주변에서 유도되는 반면 TinyBGA의 핀은 칩 중앙에서 유도됩니다. 이 방법은 신호 전송 거리를 효과적으로 단축시키며, 신호 전송 선로의 길이는 기존 TSOP 기술의 1/4에 불과하므로 신호 감쇠도 줄어듭니다. 이는 칩의 간섭 방지 및 잡음 방지 성능을 크게 향상시킬 뿐만 아니라 전기적 성능도 향상시킵니다. TinyBGA 패키징을 사용하는 칩은 최대 300MHz의 FSB를 견딜 수 있는 반면, 기존 TSOP 패키징 기술은 최대 150MHz의 FSB만 견딜 수 있습니다.
TinyBGA 패키지 메모리도 더 얇으며(패키지 높이가 0.8mm 미만), 금속 기판에서 방열판까지의 효과적인 열 방출 경로는 0.36mm에 불과합니다. 따라서 TinyBGA 메모리는 열전도 효율이 더 높고 장시간 실행되는 시스템에 매우 적합하며 안정성이 뛰어납니다. CSP(Chip Scale Package)는 칩 크기의 패키징을 의미합니다. CSP 패키징은 최신 세대의 메모리 칩 패키징 기술로 기술 성능이 더욱 향상되었습니다.
CSP 패키징은 칩 면적과 패키지 면적의 비율을 1:1.14를 초과할 수 있는데, 이는 이상적인 상황인 1:1에 매우 가깝습니다. 이는 일반 BGA의 약 1/3인 32제곱밀리미터에 불과합니다. 칩 면적의 1/6에 불과합니다. BGA 패키징과 비교하여 CSP 패키징은 동일한 공간에서 저장 용량을 3배로 늘릴 수 있습니다.
CSP 패키지 메모리는 크기가 작을 뿐만 아니라 더 얇습니다. 금속 기판에서 방열판까지의 가장 효과적인 열 방출 경로는 0.2mm에 불과하므로 이후 메모리 칩의 신뢰성이 크게 향상됩니다. 장기간 작동시 임피던스가 크게 감소하고 칩 속도가 크게 향상됩니다.
CSP 패키지 메모리 칩의 중앙 핀 형태는 신호 전송 거리를 효과적으로 단축하고 그에 따라 감쇠도 줄여 칩의 간섭 방지 및 잡음 방지 성능도 크게 향상시킬 수 있습니다. 또한 CSP를 만듭니다. 액세스 시간은 BGA에 비해 15%-20% 향상됩니다. CSP 패키징 방식은 솔더볼을 통해 메모리 파티클을 PCB 기판에 납땜하는 방식으로 솔더 조인트와 PCB 기판 사이의 접촉 면적이 크기 때문에 동작 시 메모리 칩에서 발생하는 열이 PCB로 쉽게 전도될 수 있다. .보드를 타고 펼쳐집니다. CSP 패키지는 후면에서 열을 방출할 수 있으며 열 효율이 좋습니다. CSP의 열 저항은 35℃/W인 반면 TSOP의 열 저항은 40℃/W입니다. WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)는 웨이퍼를 먼저 절단한 후 패키징하고 테스트하는 기존 방식과 달리 웨이퍼 전체를 먼저 패키징하고 테스트한 후 절단하는 기술이다. WLCSP에는 더 확실한 장점이 있습니다. 첫째, 기존 공정에서는 패키징 전에 웨이퍼를 절단하고 분류해야 하는 반면, 공정 절차가 크게 최적화되었습니다. 모든 집적회로를 한번에 패키징하고, 마킹 작업을 웨이퍼에 직접 수행하고, 장비 테스트까지 한번에 완료하는 것은 기존 공정에서는 상상할 수 없는 일이다. 둘째, 생산주기와 비용이 대폭 줄어들어 WLCSP의 생산주기가 1.5일로 단축되었습니다. 또한, 새로운 공정은 뛰어난 성능을 제공하며, WLCSP 패키징 기술을 사용하여 칩에 필요한 핀 수를 줄이고 통합성을 향상시킵니다. WLCSP가 가져오는 또 다른 장점은 전기적 성능이 향상되고 핀에서 발생하는 전자기 간섭이 거의 제거된다는 것입니다. WLCSP에 패키지된 메모리는 800MHz의 주파수와 최대 1GB의 용량을 지원할 수 있습니다!