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반도체_후공정장비

하나마이크론, 후공정 조립을 담당하는 1위업체 (쉽게설명!)

하나마이크론 사업

· 반도체 PKG(메모리향) : Solder Bumping, Cu Pillar Bump, WLCSP with RDL, 
· Wafer Probe Test : EDS Test
· 자회사 하나머티리얼즈 : Si, SiC Ring(에칭용, Focus Ring)

22년 연간 기준 / 단위 : 천원

기회
· 주요고객사 : 삼성전자, SK하이닉스
· Fan-out WLCSP 기술 원천특허 피해갈 수 있는 3D FO WLCSP 기술 개발
 
리스크
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업데이트

 
주주구성(23.8월 기준) :


하나마이크론 

 

  하나마이크론은 OSAT(Outsourced Semiconductor Assembly & Test)업체인데요. 주로, 조립(Assembly)에 속하는 Solder Bumping, Cu Pillar Bump, WLCSP with RDL를 하고 있어요.기존 칩과 기판을 연결하던 와이어본딩(Wire Bonding) 대신 BGA방식이 선호되면서 동사는 FCBGA식의 Bumping 기술을 주력으로 하고 있어요. 그래서, Solder Bumping을 하죠. 다만, 반도체패키지조차 칩과 사이즈가 같아야하는 초소형화가 시장에서 요구하자 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)가 조립공정의 핵심으로 자리잡았어요. 문제는 기존 Bumping으로는 너무 크기가 작아 제자리에 주입하기도 힘들고 무너질 가능성도 있어서 전도성 금속인 구리로 기둥(Cu Pillar)을 세워 범프의 버팀목 역할을 해주는 기술이 나왔어요. 물론, 기둥이 세워지면서 칩에 구리금속이 확산이 안되도록 막아주는 UBM(Under Bump Metallurgy)이 같이 들어가게 되었습니다. 위 설명을 보면 알 수 있듯 하나마이크론은 Wafer Probe Test 같은 테스트도 진행하지만, 주력은 점차 소형화 되어가는 반도체칩+패키징기술에 맞게 WLCSP 조립을 담당하고 있다고 생각하면 됩니다.  

출처 : 하나마이크론

 
 

 

패키지(Package) : Solder Bumping, Cu Pillar Bump, WLCSP with RDL + UBM

 
  전공정에서 웨이퍼로 만들어진 반도체칩을 피자(Chip)라고 하고 패키징을 피자포장(Package)이라고 생각을 해볼까요. 피자를 포장박스에 고정시키기 위해서 서로 연결하는데 전에는 연결선(Lead Frame)을 썼어요. 그런데, 연결선을 쓰다보니 선이 꼬이기도 하고 점차 작아지는 피자면적 때문에 선을 꽂을 자리도 안생겨나는 겁니다. 그래서, 탱탱볼(Solder Ball or Gold Ball) 같은 것들을 피자 밑에 깔아서 붙이니 너무나 잘 붙는거에요. 이를 볼 형태로 배치됐다고 해서 BGA(Ball Grid Array)라고 부르기로 했죠.

  그런데. 점차 피자먹는 사람들이 과대포장이 되어있다고 해서 글쎄 피자포장박스도 피자사이즈와 똑같이(WLP, Wafer Level Package) 맞추라고 하는 겁니다. 그래서, 기존 피자포장박스를 탈바꿈하기 시작해요. 다만, 피자박스를 따로 만들어서 피자에 딱 붙이기에는 피자와 박스사이의 미세한 어긋남이 생겨요.그래서, 아예 피자를 올려놓고 피자위에서 박스를 만들기 시작하죠. 이를 반도체에서는 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)라고 부릅니다. 다만, 피자위에서 포장박스를 미세하게 만들어야하기 때문에 약간의 어긋나는 사이즈가 있는데요. 이러한 것은 RDL(Re-Distribution Layer)를 통해 재배치를 해줍니다. 그러면, 공간을 효울적으로 사용가능해져 Solder Ball을 더 넣을 수 있는 것이죠. 다만, 볼(Ball) 마저도 반도체칩 미세화로 작아지다보니 배열하기도 어렵고 막상 주입해도 무너지는 문제가 생겼는데요. 그래서, 전도성 금속인 구리로 솔더볼 밑에 기둥으로 만들어서 버팀목 역할을 해줍니다. 

 
  하나마이크론의 범핑-패키징기술은 비메모리향이기 때문에 각 IC에 맞는 패키징을 해야하는 것이 핵심이에요. 예를 들면, 스마트폰 지문센서 IC를 패키징한다면, 두껍게 만들면 안되겠죠. 지문인식이 되는데 시간도 걸리고 인식을 못할 수도 있으니깐요. 그러면, PKG를 최대한 얇게하는 것이 핵심일 것입니다. 이렇듯 하나마이크론은 점차 후공정의 조립이 중요해지면서, Advanced Package에 대한 준비된 업체 중 하나라고 볼 수 있습니다.
 
 

연구실적으로 보는 하나마이크론의 현 주소

 
  개인적으로 하나마이크론의 연구실적과 연구계획을 보면 동사의 현 상황과 미래 비전이 보인다고 생각을 하는데요. 같이 몇 개만 살펴볼까요. 
 
  하나마이크론은 PKG전문 업체라고 했죠. 사실, PKG는 모두 같지 않습니다. 메모리반도체칩을 제외한 각종 시스템반도체(PMIC, CIS, DDI, Smartcard IC 등)를 포장할 때는 더욱 그렇죠. 예를 들면, 치과치료에서 환자의 구강이미지를 얻기 위한 Sensor IC 주문이 들어왔다고 해보죠. Fabless에서는 로직을 개발하고 후공정에서는 구강이 3D라는 것을 인식을 하고 반도체 칩이 잘 구부려지게 만들어야겠죠. 여기서, 하나마이크론의 패키징기술은 '구부린다'라는 것입니다. 그래서, 밑에 R&D를 보면 잘 휘어지는 Sensor Packaging을 개발했다고 나와있죠.

  앞서, 피자(반도체칩)가 초미세화되면서 포장박스(패키지)도 피자사이즈랑 같아지고 있다고 설명했었죠. 패키징이 웨이퍼크기와 같다고해서 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)라고 불렀고요. 사실, WLCSP는 Fan-in WLCSP, Fan-out WLCSP 두 가지로 나뉘는데요. 이 둘의 가장 큰 차이점은 전자는 반도체 후공정까지 끝난 후  패키징된 웨이퍼를 절단하기 때문에 칩과 패키징사이즈가 똑같다는 점. 후자는 전공정 끝난후 먼저 웨이퍼칩을 자르기 때문에 칩과 패키징 크기가 다르다는 것이에요. 다만, Fan-out WLCSP는 각 칩들을 개별 캐리어(Carrier)에 실어서 따로따로 패키징이 가능하기 때문에 자유자재로 패키징크기를 조절할 수 있다는 장점이 있어요. 캐리어를 사용하니 기존 후공정 인프라도 사용해서 공정비용도 덜 들죠. 그래서, Fan-out WLCSP 기술이 각광을 받고 있는데, 특허를 다른 업체에서 내놨기 때문에 하나마이크론은 사용하지 못했는데요. 이를 Cu Core를 노출하여 Die face up 형태로 만들어서 우회한 전략이 R&D 실적에 나와있습니다.

 





  하나마이크론은 자회사 하나머티리얼즈의 실적에 큰 영향(대략 35%)을 받는데요. 하나머티리얼즈는 에칭공정에 사용되는 실리콘부품들을 판매하는 업체인데요. '하나머티리얼즈, SiC Ring으로 얼마 벌까'를 보고 투자아이디어를 얻기를 바랄게요.
 
하나마이크론에 대한 지속적인 업데이트는 맨 위 상단을 참고하면 유익합니다 :)