“전해도금 대체” 프로텍, 첨단 패키징 '구리 핀 부착' 장비 개발

프로텍이 개발한 '구리 핀 접합' 장비는 사전에 만들어진 구리 핀을 '핀 마스크'의 홀(Hole)에 밀어넣어 정확한 위치에 세운 뒤 레이저로 본딩하는 방식이다.

프로텍이 첨단 패키징 시장을 겨냥해 '구리 핀 부착(Cu pin attach)' 장비를 개발했다. 전해도금 방식으로 만들던 구리 기둥(Cu Post)을 대체할 수 있는 기술로, 공정 시간 단축이 기대된다.

프로텍은 14일 구리 핀 접합 장비 'CPA-6000'을 개발했다고 밝혔다. 방식은 이렇다. 우선 전기적 신호가 흐르는 웨이퍼 또는 인쇄회로기판(PCB) 패드에 솔더 페이스트 또는 플럭스를 바르는 공정을 수행한다. 이어 홀(Hole)이 파인 '핀 마스크'를 얹고 바람으로 구리 핀을 해당 홀에 밀어 넣어 세운다. 이후 3차원(3D) 검사를 통해 핀 위치, 높이, 기울기 등을 점검한 뒤 결함 핀이 있다면 교체하고 최종 레이저 접합을 거쳐 구리 핀을 고정한다. 핀 위치 정밀도는 ±5마이크로미터(㎛)이며 직경 60~600㎛의 핀을 만들 수 있다.

프로텍은 최근 첨단 패키징 분야에서 전기적 신호 통로인 입출력(I/O) 단자를 늘리는 게 핵심 과제로 떠올라 장비를 개발했다고 설명했다. 솔더 범프로 I/O를 늘리는 데 기술적 한계가 있어 구리 포스트가 등장했지만 공정 시간과 결함 문제가 있어 구리 핀을 부축하는 방식을 고안했다는 것이다. 프로텍은 사전에 제작한 구리 핀을 세우기 때문에 균일한 I/O 단자 품질을 확보할 수 있다고 강조했다.

공정 속도도 크게 개선했다고 덧붙였다. 자체 테스트 결과 전해도금 방식으로 500㎛ 높이 구리 기둥을 세우는 데 1200분이 소요되지만, 구리 핀은 5분 만에 끝낼 수 있다고 밝혔다. 뿐만 아니라 전해도금을 위한 공정 설비와 화학약품을 갖추지 않아도 돼 공간·비용 절감 효과도 볼 수 있다고 부연했다.

회사 관계자는 “패키지 온 패키지(POP)와 2.5D 패키지, 유리기판 등 첨단 패키지 분야를 공략할 계획”이라며 “내년 양산 장비를 출하할 수 있을 것으로 예상한다”고 말했다.

박진형 기자 jin@etnews.com