<특집-세미콘코리아 99> 반도체장비 신기술.. 마이크로 BGA용 조립장비

　이번 「세미콘코리아 99」 전시회는 차세대 반도체 제조기술과 이에 대응한 각종 첨단장비의 개발상황을 한눈에 비교, 확인해볼 수 있는 최고의 기회다. 특히 지난해부터 반도체 장비분야의 최대 이슈로 작용해온 구리칩 관련장비와 마이크로 BGA용 조립장비는 향후 장비시장을 이끌어갈 첨단기술로 인식되고 있다. 반도체 장비분야에서 각광받고 있는 이 두가지 기술에 대해 소개한다.

<편집자>

　마이크로 BGA 등 첨단 반도체 패키지의 개발 및 채택이 최근 본격화되면서 조립장비업체들의 주력품목도 빠르게 변하고 있다.

　더욱이 최근 등장하기 시작한 첨단 패키지는 칩의 3배 이상 크기이던 기존 반도체 사이즈를 1.2배 이하 수준으로까지 줄일 수 있어 향후 주력 패키지 제품으로 자리잡을 것이 확실시된다.

　그동안 사용돼온 일반적인 반도체 패키지는 리드프레임 위에 완성된 칩을 얹고 본딩와이어로 칩과 외부 연결단자(리드)를 연결한 후 이를 에폭시몰딩컴파운드(EMC)로 밀봉하는 형태였다.

　하지만 최근 채택되기 시작한 마이크로 BGA 등의 첨단 패키지는 리드프레임대신 박막필름 위에 칩을 얹은 후 실리콘 소재로 이를 덮어씌우고 그 밑에 원형 다리(Ball)를 접착시키는 매우 간단한 형태다. 따라서 이러한 첨단 패키지가 일반화될 경우 기존 반도체 조립공정에서 널리 사용돼온 와이어 본더 및 몰딩 장비, 그리고 트리밍 & 포밍 장비 등은 더 이상 불필요한 제품이 돼버린다.

　그 대신 박막필름을 정확히 자르고 칩을 붙여주는 라미네이션 장비와 원형 다리를 접착시키는 솔더볼 접착장비 등이 국내 조립장비시장을 이끌 새로운 주력 아이템으로 부상하게 된다.

　실제로 아남산업과 현대전자가 마이크로 BGA제품의 본격적인 출하를 이미 시작한 데 이어 삼성전자도 관련 자회사를 통해 이 제품의 생산을 추진하는 등 마이크로 BGA에 대한 국내 소자업체들의 대대적인 설비투자가 점차 가시화되고 있다.

　이에 따라 국내 반도체 조립장비업체들의 주력 개발품목도 솔더볼 범핑 및 디스펜싱 장비와 라미네이션, 싱귤레이션(Singulation) 등의 마이크로 BGA용 조립장비 위주로 급변하고 있다.

　특히 마이크로 BGA 반도체 조립과정중 원형 다리 접착공정에 사용되는 솔더볼 접착장비의 경우 고려반도체시스템·풍산테크 등의 반도체 장비업체는 물론 현재 마이크로 BGA 패키지를 직접 생산중인 아남반도체도 이미 관련장비를 개발, 출시해놓고 있어 전체 마이크로 BGA용 장비시장 가운데 가장 치열한 경쟁품목으로 부상하고 있다.

　마이크로 BGA 패키지 작업의 최종단계에서 완성된 패키지내 솔더볼의 위치 및 상태를 검사한 후 이를 개별 유닛으로 절단해주는 싱귤레이션 장비분야에서도 지난해 한국도와가 국내 최초로 개발한 데 이어 최근 알파정공과 훽스트 등의 업체도 이 장비의 개발을 완료하고 양산 준비에 착수했다.

　BGA패키지 작업시 캐리어 프레임에 부착된 칩을 에폭시 등의 각종 수지를 이용, 정확히 봉지(Encapsulation)하는 자동 디스펜서(Dispenser) 시스템의 경우 반도체용 몰딩 프레스기 전문 제조업체인 후세기계와 와이어 본더 전문업체인 태석기계가 관련제품을 이미 출시해놓았다.

　이밖에 마킹장비 전문업체인 이오테크닉스와 동양반도체장비가 마이크로 BGA용 레이저 마킹시스템을 개발, 이미 국내외 소자업체에 공급하고 있으며 테스트 핸들러 생산업체인 미래산업과 몰딩장비업체인 선양테크도 각각 마이크로 BGA용 핸들러 및 라미네이션 시스템을 현재 양산중이다.

　최근 개발 또는 출시되는 반도체 조립장비의 80% 이상이 플라스틱 BGA나 플렉서블 BGA 또는 마이크로 BGA용 장비일 정도로 현재 국내 조립장비시장에는 첨단 BGA 열풍이 거세게 불고 있다.