[칼럼] 웨터블 플랭크 UDFN8 자동차용 EEPROM

자동차용 EEPROM 시장에서 SOIC-8 패키지는 수십년은 아니지만 최근 수년간 많이 애용된 솔루션이었다. 크기 제한을 강조하며 더욱 컴팩트한 패키징 솔루션을 강조하는 다른 애플리케이션들과 달리 자동차용 EEPROM 분야에서는 비교적 크기가 문제되지는 않았었다. 예를 들어 엔진 제어 장치 및 동력 전달장치와 같은 기존의 자동차 애플리케이션들에서 공간 문제는 휴대용 소비자 애플리케이션과 달리 그리 엄격한 제한 요소가 아니었던 것이다.

한편 SOIC-8패키지는 다양한 곳에 적용되면서 별 무리없이 소싱 및 입증된 실적을 중요시하는 자동차 OEM들에게 매력적으로 여겨져왔다. 더군다나 리드가 없음으로 인해 더 적은 설치 공간을 필요로 하는 DFN (dual flat no-lead) 패키지는 자동차 제조 공정에서 중요한 과정인 AOI (Automated Optical Inspection; 자동 광학 검사기)를 일반적으로 지원하지 않는다.

AOI는 PCB 제조 공정의 한 단계로 카메라가 스스로 PCB에 실장된 모든 부품들이 제대로 솔더링되어 장착되었는지를 확인한다. AOI는 리드와 솔더 패드 가 모두 보이는 리드 타입의 패키지에 매우 적합하다. 표면 실장 패키지와 마찬가지로 DFN 패키지에서는 패키지와 풋 프린트 사이의 접촉점이 보이지 않지만 AOI에서는 이게 불가능하다.

AOI가 없다면 제조사들로서는 간헐적인 접촉 (콜드 솔더) 또는 전혀 접촉이 없는 소자로 보드를 생산해야 한다는 위험이 있다. 신뢰성이 생명인 자동차 애플리케이션에서의 대안은 자동 X-Ray 검사 (AXI)를 이용하는 것인데 이 방법은 매우 비쌀 뿐 아니라 모든 조립 라인이 이 방법을 지원하지도 않는다.

최근 자동차에서의 전자 장치 사용이 부쩍 늘어남에 따라 전통적인 자동차 분야의 전력 및 엔진 제어 범위를 넘어서는 방향으로 나아가고 있다. 첨단 운전자 지원 시스템 (ADAS)는 이러한 성장을 확인할 수 있는 분야이다. 최신식 ADAS 시스템은 카메라, 센서, 차량내 네트워킹 애플리케이션을 포함하고 있는데 크기가 중요하지 않을 뿐 아니라 DFN 패키지에도 매우 잘 맞는다. 그러나 ADAS는 안전 시스템이므로 신뢰성이 손상되어서는 안된다.

이러한 조건들을 충족 시키기 위해 온세미컨덕터는 최근 웨터블 플랭크 UDFN-8 패키지의 자동차용 직렬 EEPROM 을 선보였다.

이 소자는 경쟁사들의 SOIC-8 패키지와 동일한 핀 배열을 가진 표준 직렬 EEPROM 이지만 SOIC-8 패키지의 풋프린트가 4.9 mm x 3.9 mm (리드 제외)인데 반해 UDFN-8의 풋프린트는 불과 2mm x 3mm이다. 또한 표준 DFN 패키지와는 달리 웨터블 플랭크 UDFN-8은 AOI를 가능하게 한다.

웨터블 플랭크 UDFN은 전통적인 UDFN의 구리 측벽과 달리 주석으로 도금된 리드를 갖고 있다. 구리 측벽은 조립 싱귤레이션 공정 이후에 산화되기 쉽다. 패키지가 회로 보드에 솔더링 될 때 노출된 구리는 일관된 솔더 측면 필렛을 형성하기가 어렵게 된다. 주석으로 도금된 측면은 구리를 보호하면서도 더 나은 솔더링 연결이 외부 플랭크에서 발생할 수 있도록 한다.

또한 웨터블 플랭크 UDFN 패드는 가장자리에 U자 모양의 딤플을 가지고 있다. 솔더링 공정 중에는 솔더가 공간을 채우는데 이를 통해 검사할 수 있는 솔더 관절이 생긴다. 이렇게 하면 솔더링 연결부를 패키지 측면으로부터 시각적으로 쉽게 검사할 수 있다.

온세미컨덕터의 웨터블 플랭크 UDFN-8 패키지 직렬 EEPROM은 오토모티브 그레이드 1 (-40 °C 에서 +125 °C)에 대해 완전히 인증을 받았다. 총 3개의 표준 프로토콜 (I2C, SPI 및 마이크로와이어)로 제공되는 이 소자의 밀도는 1Kb에서 1Mb 사이이다.

글_ 쥴리오 송(Julio Song) 온세미컨덕터 (www.onsemi.com)