에이케이씨, 반도체 패키징 '비아 홀' 컬러 검사기 개발…'업계 최초, 산업부 장관상도 수상'

이종로 에이케이씨 대표, 산업통산자원부 장관상 수상

에이케이씨 PAVIS 시리즈

에이케이씨가 고해상도 컬러 레이저 비아홀 검사기를 개발했다. 반도체 패키징 시 발생하는 각종 이물을 검출하는 장비다. 첨단 패키징 기술 고도화에 따른 계측·검사 수요를 겨냥, 업계 처음 개발했다.

에이케이씨는 반도체 패키징에서 레이저 공정 후 발생하는 레진(비결정성 고체)이나 잔여물을 고해상도 컬러 광학계로 검사·계측하는 설비 'PAVIS-30LV'를 개발했다고 11일 밝혔다. 2020년 기업 부설 연구소를 설립, 독자적인 반도체 패키징 검사 장비를 개발한 지 3년만에 거둔 성과다.

최근 반도체 첨단 패키징 기술이 빠르게 진화하면서 기판 층 사이를 전기적으로 연결하는 '비아 홀' 정밀화와 미세화 속도가 빨라졌다. 이에 따라 계측과 검사 정밀도 개선 요구도 함께 늘고 있다. 보다 정밀한 계측·검사로 반도체 패키징 성능을 높이고 신뢰성을 확보하기 위해서다.

비아 홀은 보통 레이저 공정으로 생성한다. 그러나 레이저 가공 시 비아 홀 절연체에서 레진과 잔여물 등 이물이 발생할 수 있다. 이는 비아 홀 균열을 야기하는 주요 원인이다. 비아 홀에 불량이 발생하면 적절한 전기 신호 전달·차단이 이뤄지지 않아 양품을 만들 수 없다.

이같은 이물을 검출하려면 광학계가 탑재된 검사기가 필요하다. 기존 검사기는 흑백(모노) 이미지로만 이물을 검출해왔다. 반도체 패키징에는 ABF 필름을 절연체로 주로 쓰는데, 흑백 검사로는 ABF 필름에서 생성된 이물을 쉽게 검출하거나 판정하기 어렵다. ABF필름을 레이저 가공하면 투명성 레진과 잔여물이 생기기 때문이다.

에이케이씨 PAVIS 컬러 광학 모듈로 이물을 검사한 이미지

에이케이씨는 기존 흑백 검사기 한계를 극복하기 위해 고해상도 컬러 광학계를 적용했다. 투명한 이물을 다양한 컬러 채널 조합으로 검출할 수 있게 했다.

에이케이씨 관계자는 “기존 흑백 검사 설비로는 검출이 힘든 불량 유형을 검출할 수 있다”며 “검출 신뢰도를 크게 높여 패키징 업계 요구 사항을 충족할 수 있다”고 밝혔다. 레이저 비아홀 검사기를 컬러 방식으로 개발한 건 에이케이씨가 처음이다.

이종로 에이케이씨 대표는 최근 국제 PCB 및 반도체패키징 산업전에서 '산업통상자원부 장관상'을 수상했다. 레이저 비아홀 컬러 검사기 혁신으로 반도체 패키징 시장 성장에 기여한 공로를 인정 받은 결과다.

에이케이씨는 향후 고성능 글래스 기판 시장에도 진출할 계획이다. 글래스 기판은 두께나 전력 소모 측면에서 기존 기판 대비 이점이 많아 차세대 기판으로 손꼽힌다. 에이케이씨는 유리관통전극(TGV) 검사·계측이 가능한 설비도 개발을 완료한 상태다.

회사 관계자는 “시장 수요를 빠르게 파악해 전문 제조업체와 긴밀한 연구개발(R&D)를 추진하고 있다”며 “고성능 기판 소재 관련 국내와 해외 시장을 개척할 계획”이라고 말했다.

권동준 기자 djkwon@etnews.com