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반도체와원가절감

안녕하세요,앰코인스토리독자여러분!2월이가고3월이오고있습니다。추었던겨울을뒤로한채따뜻한봄이오기를간절히바라봅니다。얼마전,대형마트한쪽에전시된가전제품코너를둘러봤습니다。남자라서그런지다른것보다가电视눈에들어왔습니다。얇고도넓은화면에서탄성을자아낼만한화려한장면에한동안넋을잃고쳐다봤습니다。예상보다싼가격에꼭사고싶다는마음이좀처럼떠나지않았습니다。불과몇년전과비교해도성능은더좋아지고화면크기보다가격은반대로그대로이거나더낮아졌습니다。

고등학교시절,아버지몰래들고온휴대전화를자랑하던친구가있었는데전화만되던벽돌보다큰휴대전화가200만원가까이한다는사실에큰충격을받았습니다。하지만그때와비교할수없을정도로최첨단의휴대전화이지만이상하게도가격은점점더낮아지고있습니다。왜그럴까요?많은대답을할수있겠지만기술개발과더불어오늘이야기할주제인'원가절감“이라고하겠습니다。电视에들어가는반도체패키지도가격경쟁력을가지려면원가절감을피해갈수없겠지요。그래서이번이야기에는반도체패키징에서어떤수고와노력이있는지에대해서이야기해보려고합니다。그런데할이야기가많아서,오늘은먼저소재에대한이야기를해볼게요!

반도체와金线

반,먼저도체패키징에사용되는소재를살펴봅시다。패키징에는여러가지소재가사용됩니다。引线框架이나PCB와같은기판이있겠고,EMC(环氧模具化合物),模具胶、金线에이르기까지다양한종류의소재들이사용됩니다。이러한소재들을생산하는업체들도가격경쟁력을갖추기위해많은노력을하고있지요。그렇다면패키징을하는업체입장에서는어떻게하면소재비용을줄일수있을까요?

첫번째、金线가있습니다。이는칩과외부입출력단자를전기적으로연결해주는역할을합니다。흔한말로”금값“이라고하는데그만큼가격이비싸지요。지난30여년간의금가격의변화를보면꾸준히상승하고있습니다。반도체패키지를만들려는고객입장에서는금값은오르더라도패키지제작비용이같이오르는것은원치않겠지요。그렇다면가능한한金线를조금이라도덜쓰는것이원가절감에큰도움이됩니다。

보통사람의머리카락두께는50에서100㎛정도라고합니다。패키지에사용되는金线는이보다훨씬얇은25㎛이하입니다。조금이라도더얇은金线를쓴다면그만큼가격경쟁력이생기겠지요。그런데한도끝도없이얇아질수는없습니다。얇아진만큼전기적인특성이안좋아지고몰딩을하는동안席卷에취약하여인접한线와합선이되는불량이발생할수도있기때문이지요。

黄金은비싸니까상대적으로가격이저렴한소재도있습니다。대표적인것인铜(铜)입니다。铜가아무리비싸다하더라도금에비할바는못되겠지요。하지만铜는쉽게산화가되고금에비해딱딱해서공정에많은주의를기울여야합니다。그외에도가격경쟁력이있는다양한소재의线들이있습니다。

소재를바꾸는것다음으로,金线를적게쓰면됩니다。가능한칩(芯片)에가까운곳에线를연결하면되겠지요。芯片을기판위에붙이려면일종의접착제가필요합니다。이럴때는'에폭시(环氧树脂)를사용하는데요,芯片을붙이는동안액상의바环氧가芯片깥으로일부흘러나오게됩니다。线를본딩하는곳芯片이에서너무가까워环氧가묻는다면제대로본딩이안될수도있습니다。에폭시대신필름형태의DAF(死附加电影)을사용한다면线를상당히짧게할수있습니다。또하나배선의두께와폭을줄인다면그만큼线를짧게할수있습니다。그런데기판의배선을두께와폭을줄이면기판제작비용이증가하니,이것도고려해서설계해야하겠지요。

반도체와衬底

두번째로이야기하고싶은소재는기판(衬底)입니다。기판설계에한트렌드核心가는없는空心입니다。전통적인기판은두꺼운核心를중심으로양쪽에배선층을적층합니다。核心가없다면가격이감소하고패키지전체두께를낮출수있어서많이주목받고있는기술이지요。언제나그렇지만세상에쉽고편한길은없습니다。核心비교적딱딱한가없어서翘曲에영향을미칠수있고,혹은전기적특성에도문제가발생할수있습니다。따라서다양한분야에서동시에패키지성능평가가필요합니다。

기판의배선층이많아질수록제조하는공정이추가되므로가격은상승합니다。배선층수를줄일수만있다면이역시원가절감에큰도움이되겠지요。ETS(嵌入式微量基质)라는기술도空心기판의일종인데,核心대신에프리프레그(Pre-Preg)를사용하고배선층수도줄일수있어서최근주목받고있는기술입니다。

언젠가방문했던원자재납품업체사무실한쪽벽화이트보드에이런글이쓰여있었습니다。“원가절감,줄이지못하면죽는다。“좀무섭기도한표현인데요,경쟁력을갖추기위해서는원가절감은선택이아니라필수가되었습니다。그래서절박하고결연한의지를표현한것이라고생각합니다。가전제품코너앞에서제품가격표를보고마음을졸이는저자신을보면,원가절감이현업에서참중요한일임을새삼느끼게됩니다。이번에는소재를가지고이야기했다면다음에는제조공정중에어떤기술들이있는지를살펴보도록하겠습니다。다음호에서만나요~ !

출처:앰코인스토리(http://amkorinstory.com/)
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