디스플레이 물류장비가 주력인 SFA가 비접촉·대면적 인쇄 기술로 반도체 패키지 장비 시장에 도전한다고 밝혔다. 2~3년 내 사업화가 목표다.  최교원 SFA R&D 1센터장 이사는 지난 10일 서울 여의도에서 열린 테크데이에서 "3D 패키지 배선이 가능한 설비를 개발하고 있다"며 "기존 와이어본딩 방식을 대체할 수 있을 것"이라고 밝혔다.  3D 패키지 배선 기술의 대표 특징은 비접촉식 인쇄와 대면적 동시 인쇄 등이다. 이 방식은 필요한 패턴을 인쇄기판에 먼저 새긴 뒤, 여기에 물리적 충격을 줘서 반도체 기판에 떨어뜨려 패턴을 인쇄하는 기술이다. 이때 두 기판이 서로 접촉하지 않아서 비접촉식이라고 부른다. 최교원 센터장은 "이 기술은 디스플레이 전사 공정과 비슷하다"고 설명했다.  3D 패키지 배선 기술은 미리 새긴 패턴을 반도체 기판에 옮기는 것이어서, 계단식 패턴을 만드는 것도 가능하다. 기존 와이어본딩 방식은 반도체 기판에 배선을 형성하는 것인데, 선폭 한계와 단락 위험 등이 단점이다.  최 센터장은 3D 패키지 배선 기술 기대효과로 △단차 극복이 가능한 수 마이크로미터급 3D 형상 적용 △초정밀 위치 제어 인쇄가 가능한 마이크로디스펜싱 등을 꼽았다. 마이크로디스펜싱은 디스플레이 수리(리페어) 등에도 사용할 수 있다.  최 센터장은 "3D 패키지 배선 기술을 반도체 장비 시장에서 진작 쓰지 않았던 이유는 재료 개발과 고정세화, 얼라인먼트 정밀도 향상 등이 어려웠기 때문"이라면서도 "최근 고대역폭메모리(HBM) 등 고밀도·고집적 반도체가 나오면서 기존 장비 한계를 극복할 기술이 필요해졌다"고 밝혔다. 이어 "이 기술은 배선 간 접촉을 원천 방지할 수 있고, 배선이 끊어지는 것은 재료 물성으로 조절할 수 있다"고 덧붙였다.  SFA는 해당 장비를 2~3년내 상용화하는 것이 목표다. 최 센터장은 "현재 고객사와 공동 평가 중"이라며 "2025년 선행장비를 개발하고 2026년 양산 또는 파일럿 설비를 평가하는 것이 목표"라고 설명했다.  SFA는 기존 주력 사업인 디스플레이 분야에서 인쇄 공정 기술을 이미 양산 적용해왔다. 삼성전자 마이크로 발광다이오드(LED) TV용 측면 배선 장비, 그리고 비정형 전극 배선 장비 등에 유사한 기술이 사용됐다.  글래스 코어 기판 시장에서 SFA는 유리관통전극(TGV:Through Glass Via) 시장을 노린다. TGV 기반 기술은 유리 소재 정밀 드릴링, 선택적 레이저 유도 식각 공정(LMCE:Laser Modification Chemical Etching Process) 등이다. 글래스에 미세한 홀을 뚫을 때 레이저와 식각 기술을 함께 사용한다. 최 센터장은 "스마트폰 전면 홀 디스플레이 형성에 필요한 레이저 드릴링 기술을 지난 2013년부터 개발했기 때문에 레이저 기술은 축적했다"며 "국내외 패널 업체에 납품한 사례도 있다"고 설명했다. 

디일렉=이기종 기자 [email protected]
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