인쇄회로기판 PCB 종류 FC-BGA / FC-CSP / SiP 알아보자

2023년 5월 현재 반도체관련 기업들의 실적이 저조하고 주가도 반등하지 못하는 등 고전을 겪고 있다. 미국의 강력한 금리인상 정책과 경기침체 초입에 들어서기도 했고 D램 가격의 하락으로 PCB 관련주도 많이 어려운 상태지만 반등을 기대하며 FC-BGA  FC-CSP SiP 등 PCB종류에 대해 알아보자.

인쇄회로기판 PCB 란?

PCB 인쇄회로기판

전자기기를 한번쯤 분해해봤다면 초록색의 넓은 판을 봤을 것이다. 전자기기는 전류가 통해야 작동이 되는데, 여러 기능들이 잘 구현되도록 전기적으로 연결이 필요한데 그것의 밑바탕이 되는것이 바로 인쇄회로기판 PCB다. 기판 위에 여러 반도체 칩들을 연결해야 하기에 인체로 따지면 신경망 같은 역할을 한다고 보면 된다.

그리고 패키징을 했다 해도 반도체는 충격에 약하기 때문에 칩을 보호하는 역할을 하기도 한다.패키지기판은 비메모리PCB인 FC-BGA,FC-CSP,SiP 가 있으며 메모리쪽으로 MCP,BOC 등이 있다. 

PCB 종류 : FC-BGA ,FC-CSP,SiP

인쇄회로기판 PCB는 본딩방식이 두가지가 있다. 하나는 와이어본딩. 리드프레임 위에 칩을 올려둔 다음 구리선을 이용해 연결하는 방식이다. 위에 있는 이미지를 보면 구리선으로 연결된 반도체칩을 확인할 수 있는데 이 방식은 옛날 방식으로 속도가 느리다는 단점이 있다. 

요즘은 리드프레임 방식대신 플립칩 FC 방식을 많이 이용한다. 와이어본딩이 구리선으로 기판과 칩을 연결했다면 플립칩 방식은 PCB위에 숄더볼을 울리고, 그 위에 리드프레임을 올리고, 범프(작은 공)를 올리고 칩을 뒤집어 올리는 방식이다. 이렇게 하면 속도가 매우 빠르고 전력도 적게 소모된다는 강력한 장점이 있다. 플립칩을 사용한다고 하여 기판에 FC 영어를 앞부분에 붙이게 되는 것이다. 기판 이름에 FC가 있다면 플립칩 방식, 최신 기술이 적용되었구나. 라고 생각하면 된다.

1.FC-BGA ( Flip Chip Ball Grid Array): 반도체 칩보다 기판이 훨씬 큰 PCB 기판으로 더 많은 입력과 출력을 연결하고 더 나은 열분산 및 전기적 성능이 우수하다. 주로 PC, 서버, 자동차에 사용되며 마이크로프로세서,그래픽 칩 및 메모리 모듈 등 다양하게 사용된다. LG이노텍,대덕전자,코리아써키트,삼성전기에서 제조한다.

2.FC-CSP (Flip Chip Ball Grid Array) : 반도체 칩과 기판 사이즈가 비슷한 기판으로 사이즈가 작은 것이 특징이다. 주로 스마트폰 AP 칩에 많이 사용된다. 스마트폰 기기가 작으니까 칩도 작게 만들어야 한다. 스마트폰 외에도 디지털카메라,MP3플레이어 등 소형 전자에도 많이 사용된다

삼성전기와 심텍에서 주로 생산된다. FCBGA는 대덕전자,코리아써키트 등 여러 기업에서 제조되는 반면 FCCSP는 심텍 외 별다른 경재 기업이 없기에 스마트폰 수요량이 증가한다면 심텍이 반사수혜를 가져갈 확률이 높다고 보면 된다.

3.SiP (System in package) : 시스템인패키지. 이름 그대로 하나의 기판에 증폭기,스위치,안테나,필터 등의 통신용 수동 부품과 다수의 반도체칩을 모두 넣어 하나의 기판으로 만든것을 말한다. 다양한 칩들이 하나의 패키지 안에 적층되어 있어 서로 높은 밀도로 연결되어 다양한 기능을 통합하기에 기존의 PCB보다 크기가 더 작으면서도 전력소모량도 적고 성능은 우수하다. 주로 모바일기기와 차량용 전자제품, 카메라 모듈 등에서 사용된다.삼성전기,심텍,lg이노텍에서 제조한다

인쇄회로기판종류 : HDI,RF-PCB

PCB기판종류는 참으로 다양한데 HDI 와 RF-PCB 도 알아보자.

4.HDI 고밀도 다층 기판 : 주로 스마트폰,노트북에 들어가는 기판으로 정밀한 전자부품들이 아주 촘촘하게 밀도 있게 심어져있다.단가가 낮기에 코리아써키트,디에이피 기업 말고는 제조하는 기업이 별로 없다.

5.RF-PCB (Rigid-Flexible pcb) : 딱딱한 PCB와 휘어지는 PCB가 같이 있는 기판으로 스마트폰과 OLED 패널을 연결해주며 비에이치,뉴플렉스,인터플렉스 등의 기업에서 만든다. 비에이치는 애플에 납품하여 애플관련주로 분류되고 앞으로 자동차에도 많이 사용될 예정이라 알려진다.

지금까지 인쇄회로기판 PCB 종류와 특징에 대해 알아보았다.플립칩방식 FC-BGA 기판은 단가가 높은편이고 수요량이 많아진다면 이 기업들은 매출액이 늘어날 전망이고 SiP,FC-CSP도 마찬가지다.경기침체와 중국발 수요부진으로 기판 기업의 실적이 그렇게 좋지 않은데 수요량이 늘어나 생산도, 매출도 늘었으면 하는 바람이다.