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칩 캐리어

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목차

1. 개요

칩 캐리어는 집적 회로를 보호하고 연결하기 위한 다양한 유형의 패키지를 통칭하는 용어이다. 칩 캐리어는 납땜이나 소켓을 통해 연결되는 J자형 금속 리드를 갖거나, 금속 패드가 있는 무연형으로 제공될 수 있다. 종류로는 BCC, CLCC, LLCC, LCC, LCCC, DLCC, PLCC, PoP 등이 있으며, PLCC는 핀이 4면으로 돌출된 플라스틱 패키지로, 핀 간격은 1.27mm이며 핀 수는 20개에서 84개까지 있다. PLCC는 JEDEC 표준을 따르며, 소켓에 장착하거나 표면 실장 방식으로 기판에 직접 납땜할 수 있다.

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칩 캐리어
개요
종류표면 실장 기술 패키지
용도집적 회로
설명
특징칩 캐리어는 PCB 표면에 직접 실장할 수 있도록 설계된 집적 회로 패키지이다.
장점더 높은 집적도
더 나은 전기적 성능
더 낮은 생산 비용
단점기존의 스루홀 패키지에 비해 수리하기 어려움
열 관리 문제
종류
대표적인 칩 캐리어 종류PLCC (플라스틱 리드 칩 캐리어)
LCC (리드리스 칩 캐리어)
QFP (쿼드 플랫 패키지)
BGA (볼 그리드 어레이)
기술
표면 실장 기술 (Surface Mount Technology, SMT)칩 캐리어를 PCB에 실장하는 기술
리플로우 솔더링 (Reflow Soldering)표면 실장 부품을 PCB에 부착하기 위해 사용되는 공정

2. 종류

칩 캐리어는 연결 방식에 따라 J자형 금속 리드를 사용하는 리드형과 금속 패드를 사용하는 무연형으로 나뉜다. 리드가 패키지 밖으로 뻗어 있는 형태는 플랫 팩이라고도 부른다.[1] 칩 캐리어는 듀얼 인라인 패키지보다 크기가 작고 패키지 네 모서리를 모두 활용하여 핀 수가 더 많다. 재질은 세라믹이나 플라스틱을 사용한다.

칩 캐리어 패키지 유형은 주로 약자로 표시되며, 다음과 같다.

약자설명
BCC범프 칩 캐리어[2]
CLCC세라믹 무연 칩 캐리어[3]
LLCC리드리스 칩 캐리어, 접점은 수직으로 삽입[2]
LCC리드 칩 캐리어[2]
LCCC리드 세라믹 칩 캐리어[2]
DLCC듀얼 리드리스 칩 캐리어 (세라믹)[2]
PLCC플라스틱 리드 칩 캐리어[2][3]
PoP패키지 온 패키지



JEDEC과 같은 업계 협회에 표준화되어 등록된 칩 캐리어 패키지도 있지만, 한두 제조업체 고유 자산인 경우도 있다. "칩 캐리어"라는 용어는 집적 회로를 위한 모든 패키지를 통칭하는 의미로도 사용된다.

기가바이트 기술의 DUAL BIOS in QFJ32 / PLCC32

2. 1. 리드형 칩 캐리어 (Leaded Chip Carrier)

리드 칩 캐리어(LCC)는 패키지 밖으로 리드가 뻗어 있는 형태이다. 리드가 패키지 밖으로 뻗어 있으면 "플랫 팩"으로 부르기도 한다.[1] 칩 캐리어는 듀얼 인라인 패키지보다 크기가 작고, 패키지의 네 모서리를 모두 사용하므로 핀 수가 더 많다. 칩 캐리어는 세라믹 또는 플라스틱으로 만들 수 있다.

80C86의 뒷면: J자형 금속 리드


리드 칩 캐리어 추출 도구. 진공 픽업도 대신 사용할 수 있다.

  • LCC: Leaded chip carrier[7]
  • LCCC: Leaded ceramic chip carrier[7]
  • PLCC: 플라스틱 리드 칩 캐리어[7][8]


'''플라스틱 리드 칩 캐리어'''(PLCC)는 사각형 플라스틱 하우징을 가진다. 이는 세라믹 리드리스 칩 캐리어(CLCC) 보다 원가를 절감한 발전된 형태이다.

PLCC는 핀 간격이 약 0.13cm인 "J"자형 리드를 사용한다. 리드를 형성하는 금속은 패키지 가장자리를 감싸고 있으며, 단면에서 J자 모양을 하고 있다. 리드 수는 20개에서 84개까지이다.[5] PLCC 패키지는 사각형 또는 직사각형일 수 있다. PLCC는 리드 수가 40핀을 초과하는 경우 보드 표면적을 보다 효율적으로 사용하기 때문에 DIP 스타일 칩 캐리어보다 선호된다.

PLCC 회로는 PLCC 소켓에 설치하거나 표면 실장 기술로 설치할 수 있다. PLCC 소켓을 사용하는 경우는 플래시 메모리 장치와 같이 장치가 독립형 프로그래밍을 필요로 하는 상황일 수 있다. 일부 스루홀 소켓은 와이어 랩핑을 이용한 프로토타이핑을 위해 설계되었다.

PLCC 추출기라고 하는 특수 도구를 사용하여 소켓에서 PLCC를 제거할 수 있다. 진공 픽업도 대신 사용할 수 있다.

PLCC는 메모리, 프로세서, 컨트롤러, ASIC, DSP 등을 포함한 다양한 장치 유형에 계속 사용되고 있다. 쉽게 교체할 수 있는 소켓형 칩을 제공하므로 읽기 전용 메모리에 특히 일반적이다.

2. 2. 무연 칩 캐리어 (Leadless Chip Carrier)

'''리드리스 칩 캐리어'''(LLCC, Leadless Chip Carrier)는 리드가 없고, 대신 세라믹 또는 성형된 플라스틱 패키지의 가장자리를 통해 둥근 핀이 있는 칩 캐리어이다.[1] 접점은 수직으로 삽입된다.[7]

프로토타입과 고온 환경용 장치는 일반적으로 세라믹으로 포장되고, 소비재 및 상업 시장을 위한 대량 생산 제품은 일반적으로 플라스틱으로 포장된다.

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  • CLCC: 세라믹 무연 칩 캐리어[8]
  • DLCC: 듀얼 리드리스 칩 캐리어 (세라믹)[7]

2. 3. 기타 칩 캐리어

칩 캐리어 패키지의 유형은 일반적으로 약자로 표시되며, 그 내용은 다음과 같다.

약자설명
BCC범프 칩 캐리어[7]
CLCC세라믹 무연 칩 캐리어[8]
LLCC리드리스 칩 캐리어, 접점은 수직으로 삽입된다.[7]
LCC리드 칩 캐리어[7]
LCCC리드 세라믹 칩 캐리어[7]
DLCC듀얼 리드리스 칩 캐리어 (세라믹)[7]
PLCC플라스틱 리드 칩 캐리어[7][8]
PoP패키지 온 패키지



칩 캐리어는 납땜 또는 소켓을 통해 연결하기 위한 J자형 금속 리드를 갖거나, 연결을 위한 금속 패드가 있는 무연형일 수 있다. 리드가 패키지 밖으로 뻗어 있으면 "플랫 팩"이라는 용어가 주로 사용된다.[1] 칩 캐리어는 듀얼 인라인 패키지보다 작을 수 있으며, 패키지의 네 모서리를 모두 사용하기 때문에 핀 수가 더 많을 수 있다. 칩 캐리어는 세라믹 또는 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 일부 칩 캐리어 패키지 형태는 치수가 표준화되어 JEDEC과 같은 업계 협회에 등록되어 있다. 다른 형태는 한두 제조업체의 고유 자산이다. 때때로 "칩 캐리어"라는 용어는 집적 회로를 위한 모든 패키지를 통칭하는 데 사용되기도 한다.

3. PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier)

'''PLCC''' (Plastic Leaded Chip Carrier)는 4면으로 핀이 돌출되고 핀 간격이 1.27mm(0.05인치)인 플라스틱 집적회로 패키지이다. 20핀에서 84핀까지 있으며, 정사각형 또는 직사각형일 수 있다. 너비는 약 0.89cm에서 약 2.92cm까지이다. JEDEC 표준을 따르며, "J"자형 핀 설정은 구멍 실장 부품보다 적은 PCB 공간에 실장 가능하다. LCC보다 저렴하다.

표면 실장 또는 PLCC 소켓에 설치할 수 있다. 소켓은 표면 실장이나 스로홀 기술을 사용하며, 재납땜 과정에서 열을 견딜 수 없거나 부품 교체가 필요한 경우에 유용하다. 플래시 롬 소자처럼 독립 프로그래밍이 필요한 경우에 필수적이다.

PLCC52 패키지 마이크로컨트롤러 모토로라 MC68H711E9CFN3

3. 1. 특징

PLCC(Plastic Leaded Chip Carrier)는 4면으로 핀이 돌출되어 있고 핀 간격이 1.27mm(0.05인치)인 플라스틱 집적회로 패키지이다. 핀 수는 20핀에서 84핀까지 있으며, 정사각형 또는 직사각형 형태이다. PLCC는 JEDEC 표준을 따르며, "J"자형 핀 설정을 통해 PCB 공간을 절약할 수 있다.[4]

PLCC는 표면 실장 또는 PLCC 소켓에 설치할 수 있다. PLCC 소켓은 표면 실장 또는 스로홀 기술을 사용하며, 소자를 열로부터 보호하거나 재납땜 없이 부품을 교체할 때 유용하다. 특히 플래시 롬 소자와 같이 독립적으로 프로그래밍이 필요한 경우에 필수적이다.[5]

PLCC는 핀 간격이 0.05인치(1.27mm)인 "J"자형 리드를 사용하며, 리드 수는 20개에서 84개까지이다. 사각형 또는 직사각형이며, 몸체 너비는 0.35인치에서 1.15인치이다. 40핀을 초과하는 경우 DIP 스타일보다 보드 표면적을 효율적으로 사용한다.

방열판 버전은 표준 버전과 동일한 폼 팩터를 가지며, JEDEC을 준수한다. RoHS 준수, 무연 및 친환경 재료 세트가 현재 표준이다.

PLCC 회로는 소켓에 설치하거나 표면 실장 기술로 설치할 수 있다. 소켓을 사용하면 장치가 열을 견디거나 재작업 없이 교체해야 할 때 유용하다. PLCC 추출기라는 도구로 소켓에서 쉽게 제거할 수 있다.

PLCC는 메모리, 프로세서, 컨트롤러, ASIC, DSP 등 다양한 장치에 사용되며, 특히 읽기 전용 메모리에 일반적이다. 소비재, 자동차, 항공 우주 등 다양한 분야에 적용된다.

  • 전용 소켓을 사용하면 부품 교체가 비교적 간단하다.
  • 기판에 직접 납땜하는 경우도 있으며, 소켓 유무에 관계없이 동일한 배선 패턴으로 해결할 수 있다.
  • 표면 실장 방식이므로, 프린트 기판의 배선이 비교적 자유롭다.
  • 전용 소켓에서 분리할 때는 핀셋과 비슷한 전용 도구를 사용하면 간단하다. 정밀 드라이버 등으로 억지로 떼어낼 수도 있지만 다리가 휠 위험이 있다.
  • 과거에는 프린트 기판 상의 점유 면적이 적었지만, 최근에는 더 작은 패키지와 미세한 외부 접속 핀을 가진 전자 부품이 일반화되면서 점유 면적이 더 커진 경우도 있다.

3. 2. 종류 (PLCC)

'''플라스틱 리드 칩 캐리어'''(''PLCC'')는 직사각형 플라스틱 하우징을 가지고 있으며, 세라믹 리드리스 칩 캐리어(CLCC)를 비용을 절감하여 발전시킨 것이다.

사전 성형된 PLCC는 1976년에 처음 출시되었지만 시장에서 큰 인기를 얻지 못했다. 이후 텍사스 인스트루먼트(Texas Instruments)에서 후성형 방식을 출시했고, 곧 대부분의 주요 반도체 회사에서 이를 채택했다. JEDEC 무역 그룹은 1981년에 PLCC를 분류하기 위한 태스크 포스를 시작했으며, 1984년에 사각형 패키지에 대한 MO-047 표준과 1985년에 직사각형 패키지에 대한 MO-052 표준을 발표했다.[4]

PLCC는 핀 간격이 0.05인치(1.27mm)인 "J"자형 리드를 사용한다. 리드를 형성하는 금속 스트립은 패키지 가장자리를 감싸고 있으며, 단면에서 J자 모양을 하고 있다. 리드 수는 20개에서 84개까지이다.[5] PLCC 패키지는 사각형 또는 직사각형일 수 있다. 몸체 너비는 0.35인치에서 1.15인치까지이다. PLCC "J"자형 리드 구성은 패키지의 좁은 가장자리에 수직으로 뻗어 있는 평평한 리드를 가진 동일한 갈매기형 리드 부품에 비해 더 적은 보드 공간을 필요로 한다. PLCC는 리드 수가 40핀을 초과하는 경우 보드 표면적을 보다 효율적으로 사용하기 때문에 DIP 스타일 칩 캐리어보다 선호된다.

방열판 버전은 표준 비 방열판 버전과 동일한 폼 팩터를 가지고 있다. 두 버전 모두 모든 면에서 JEDEC을 준수한다. 방열판 버전은 시스템 설계자에게 열 강화 보드 레벨 및/또는 시스템 설계에서 더 큰 여유를 제공한다. RoHS 준수, 무연 및 친환경 재료 세트가 현재 자격 표준이다.

PLCC 회로는 PLCC 소켓에 설치하거나 표면 실장 기술로 설치할 수 있다. PLCC 소켓은 표면 실장되거나 스루홀 기술을 사용할 수 있다. 표면 실장 PLCC 소켓을 사용하는 동기는 리플로우 과정에서 발생하는 열을 견딜 수 없는 장치를 사용하거나 재작업 없이 부품을 교체할 수 있도록 하기 위한 것이다. 일부 플래시 메모리 장치와 같이 장치가 독립형 프로그래밍을 필요로 하는 상황에서는 PLCC 소켓을 사용하는 것이 필요할 수 있다. 일부 스루홀 소켓은 와이어 랩핑을 이용한 프로토타이핑을 위해 설계되었다.

PLCC 추출기라고 하는 특수 도구는 소켓에서 PLCC를 제거하는 데 도움이 된다.

PLCC는 메모리, 프로세서, 컨트롤러, ASIC, DSP 등을 포함한 다양한 장치 유형에 계속 사용되고 있다. 쉽게 교체할 수 있는 소켓형 칩을 제공하므로 읽기 전용 메모리에 특히 일반적이다. 적용 분야는 소비재에서 자동차 및 항공 우주까지 다양하다.

종류핀 수 (각 면)
QFJ20 (PLCC20)(10-0-10-0)
QFJ32 (PLCC32)(7-9-7-9)
QFJ52 (PLCC52)(13-13-13-13)
QFJ68 (PLCC68)(17-17-17-17)
QFJ84 (PLCC84)(21-21-21-21)



4. 리드리스 칩 캐리어(Leadless Chip Carrier)



'''리드리스 칩 캐리어''' ('''LCC''')는 리드가 없고, 대신 세라믹 또는 성형된 플라스틱 패키지의 가장자리를 통해 둥근 핀이 있는 형태이다.

프로토타입과 고온 환경용 장치는 일반적으로 세라믹으로 포장되고, 소비재 및 상업 시장을 위한 대량 생산 제품은 일반적으로 플라스틱으로 포장된다.

참조

[1] 서적 Handbook of Semiconductor Technology Volume 2 Wiley VCH
[2] 웹사이트 Integrated Circuit, IC Package Types; SOIC. Surface Mount Device Package http://www.interface[...] Interfacebus.com 2011-12-15
[3] 웹사이트 CPU Collection Museum - Chip Package Information http://www.cpushack.[...] CPU Shack 2011-12-15
[4] 서적 Surface mount technology: principles and practice
[5] 서적 Electronic Materials Handbook CRC Publishing
[6] 웹사이트 Intel R80286-8; Package 68-pin ceramic LCC http://www.cpu-world[...]
[7] 웹인용 Integrated Circuit, IC Package Types; SOIC. Surface Mount Device Package http://www.interface[...] Interfacebus.com 2011-12-15
[8] 웹인용 CPU Collection Museum - Chip Package Information http://www.cpushack.[...] CPU Shack 2011-12-15


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