시그네틱스, 다른 OSAT업체보다는 늦어요. 근데, 사기에는 편해요(쉽게설명!)

시그네틱스 사업

· 반도체 PKG : Flip Chip PKG(FCBGA, Fine Pitch Cu Pillar), Lead Frame PKG(비메모리용), Laminate PKG(통신용), Fingerprint Sensor PKG
 
 

22년 연간기준

 
기회
· 비메모리향 매출비중 여타 경쟁업체(하나마이크론15%, SFA반도체15%)보다 훨씬큼(53.45%) > 주요고객사 Broadcom
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리스크
· FI/O WLCSP 레퍼런스보유x
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업데이트 : 

주주구성(23.3월 기준) :

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시그네틱스 

시그네틱스는 OSAT업체로 주로 메모리향 조립(Assembly)을 하고 있어요. 구체적으로는 Flip Chip PKG(FCBGA, Fine Pitch Cu Pillar), Lead Frame PKG(비메모리용), Laminate PKG(통신용), Fingerprint Sensor PKG를 하고 있죠. 동사도 여타 OSAT업체들과 마찬가지로 미세화된 솔더볼의 Fine Pitch를 고민하고 있고요. 점차 적층되어가는 TSV 같은 형태의 와이어본딩 방식을 연구하고 있어요. 

 

반도체 조립(Assembly) : 

 
  시그네틱스는 OSAT업체라고 불리우는 후공정업체인데요. OSAT업체들은 기존에 칩(Chip)을 기판(Substrate)에 와이어본딩(Wire Bonding)방식으로 연결하고 보호막을 씌워주는게 전부였어요. 하지만, 전공정의 미세화 패터닝의 한계로 후공정의 중요성이 커지면서, 최근에는 Advanced Package라고 불릴 정도로 하나의 새로운 패러다임을 만들고 있습니다. 예를 들면, 기존 와이어(Wire)로 칩과 기판을 연결하던 방식이 전기적 신호전달도 느리고 전류량도 적다보니 Ball형식으로 바꾸고 있죠. 심지어, 기판없이 바로 전공정이 끝난 웨이퍼를 패키징하는 WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package) 기술도 등장하기 시작했어요. 참고로, 후공정의 각종 기술들은 경쟁업체인 '하나마이크론, 쉽게 이해', 'SFA반도체, 쉽게 이해'에 올려놨으니 아쉬운 독자들은 읽어보길 바랍니다. 여기서는 패키징기술이 BGA(Ball Grid Array, 볼)타입과 Stack(적층)타입을 적극적으로 수용하고 있어서, 이에 대한 시그네틱스의 전략과 함께 설명을 해볼게요. 

Fine Pitch : 

 
  Fine Pitch는 FCBGA(Flicp Cip Ball Grid Array)에서 많이 볼 수 있는 개념인데요. 쉽게 말해, 최적의(Fine) 볼 간격(Pitch)를 의미해요. 점차, 반도체공정이 미세화가 진행되면서 솔더볼(or 골드볼)도 작아질 수 밖에 없었는데요. 그러다 보니, 정확한 위치에 배치하는 것과 솔더 볼들 사이에 간격을 최적으로 유지하는 것이 큰 문제였습니다. 그래서, 해결책으로 Fine Pitch라는 기술이 등장한 것이에요. 아래 표를 보면, 200um(마이크로미터, 10억분의 1미터)부터 50um까지 볼 간격이 점차 좁아지는 것을 알 수 있어요.

  Fine Pitch로 간격은 잘 유지를 했는데, 엄청나게 작아진 솔더볼들이 샌드위치 처럼 누르는 위아래 압력을 견딜 수 있을까요? 또 원형이라 굴러가지는 않을까요? 그래서 나온 해답이 Cu Pillar입니다. 말 그대로, 구리로 만든 기둥인데요. 솔더볼 밑에 구리기둥을 세워 고정역할도 해주고 구리의 뛰어난 전기 전도성을 이용해 전기적연결에도 문제가 없게 만든 것이에요. 아예, 솔더볼을 빼고 Cu Pillar로 대체하는 그림도 나오고 있긴 합니다.

UBM : Under Bump Meltallurgy의 약자로 Cu Pillar가 Wafer에 확산되지 않게 방지해주는 역할

Stack : 

 
  반도체칩의 고집적화가 요구되면서 정해진 면적안에서 최대한 많은 칩을 집적시켜야하는 과제가 생겼는데요. 땅하나에 단독주택을 짓는 것보다 아파트를 짓는 것이 많은 사람들을 수용할 수 있듯이 반도체 또한 적층(Stacking)되어가는 추세에요. 대표적인 예가 3D NAND, DRAM에 적용되는 TSV(Through Sillicon Via)가 있어요. 아래 그림을 보면 다이(Die)들이 적층되어 있기 중앙에 구멍을 뚫어 선으로 연결한 것이 보이죠.  

  이렇게 칩을 쌓아올리려면, 웨이퍼를 얇게 연마(Grinding)하는 것이 중요합니다. 또, 두께도 균일해야하겠죠. 그래서, Wafer Thin Grinding 기술이 굉장히 중요해지고 있어요. 또한, 반도체칩이 쌓이면 서로 간섭현상이 생길 수 있는데, 중간 절연막 역할을 해주는 Low-k 유전물질들의 수요도 덩달아 증가하고 있습니다.
 

연구실적으로 보는 시그네틱스의 현 주소 : 

 
  개인적으로 시그네틱스의 연구실적과 연구계획을 보면 동사의 현 상황과 미래 비전이 보인다고 생각을 하는데요. 같이 몇 개만 살펴볼까요. 
 
  시그네틱스는 주로 메모리향 후공정을 진행하지만, 사업다각화를 위해 비메모리 후공정도 해요. 대표적으로 동사의 주력인 지문센서패키징인데요. Fingerprint Senosor IC 같은 경우 패키지를 두껍게 하면 IT기기가 사람의 지문을 인식하는데 힘들겠죠. 그래서, 최대한 얇은 박막형태로 패키징하는 것이 지문센서 IC 패키징에서 굉장히 중요합니다. 시그네틱스는 이러한 지문센서용 PKG의 특화된 R&D 역량을 갖고 있는 것을 확인할 수 있어요.

 
  R&D에는 안나와있지만, 시그네틱스는 최근 SiP, Fine Pitch(Ball 간격 나노단위)의 PKG 기술고난도화로 레이저(LAB, Laswer Assisted Bond System)를 통한 패키징기술에 투자를 적극적으로 하고 있어요. 

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시그네틱스에 대한 지속적인 업데이트는 맨 위 업데이트는 참고하면 유익합니다 :)