덕산하이메탈, 반도체후공정 '솔더 볼' 한 길만 판 업체(쉽게설명!)

덕산하이메탈 사업

Solder Ball(70%), 방산(23%, 자회사 덕산넵코어스)/ Solder Ball 원재료 '주석' 조달 from 미얀마 현지법인 

· 반도체소재 : Solder Ball, Solder Paste(Flux+Powder)

* 솔더 볼(Solder Ball) 원재료 : 주석(비철금속, 은색빛, 쉽게 변형)

* Flux : Before 솔더볼 부착, PCB 산소에 노출 > PCB위 산화막형성(Soldering 방해) > Flux로 산화막 제거 및 방지

· 방산(자회사 덕산넵코어스) : 항법체계장치(전자파간섭차단, 안테나, 위성시스템)

23년 반기 기준  / 단위 : 백만원

기회

· 기존 패키징방식 Lead Frame 한계 > FC-BGA, FC-CSP 추세화

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리스크

· TSMC 하이브리드 본딩 : Solder Ball 없이 구리(Cu)로 바로 접착 

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업데이트 : 

 

주주구성(23.10월 기준) : 

 

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덕산하이메탈 

 

1. 솔더볼(Solder Ball) : 

 

  덕산하이메탈은 비철금속인 주석을 가져와 Solder Ball(솔더 볼) or Solder Paste를 만드는데요. Solder Ball은 반도체 후공정 패키징에서 쓰이는 재료입니다. 솔더 볼을 이해하기 위해서는 최신 후공정 패키징의 변화를 알아야하는데요. 후공정은 칩(Die)과 메인기판(PCB)을 이어주는 과정이라 해도 무방해요. 관련해서, Lead Frame > FC-BGA, FC-CSP로 넘어간 이유를 '대덕전자로 알아보는 후공정'을 참고하길 바랄게요.  

 

  링크 글을 보고 왔다면, FC-BGA는 이제 필수라는 것을 알 수 있을 거에요. 여기에 빠질 수 없는 것이 Solder Ball인데요. 칩+기판, 기판+메인보드를 중간에서 이어주는 역할을 하다보니 금속이 들어가야합니다. 전자가 이동을 해야하는데, 금속이 전도성 성질이 뛰어나기 때문이죠. 아래 그림은 비메모리 반도체를 직접 만드는 Foundry 업체인 TSMC의 CoWoS(Chip on Wafer on Substrate)인데요. 맨 밑에 층부터 순서를 살펴볼까요. 'PCB > PKG Ball > Bump > Interposer > Micro Bump > Logic, DRAM'으로 레이블이 구성되어있는 것을 볼 수 있는데요. 빨간색으로 표시한 것들이 전부 Solder Ball이 들어가는 것이에요. 다만, 사이즈의 차이일 뿐이죠. 크기 순으로 보면 역순으로 'Micro Bump < Bump < PKG Ball' 순서입니다. 참고로, Bump가 Ball(공)이라는 뜻이기에 같은 의미입니다.

   덕산하이메탈은 공(Bump)모양 형태로 Solder Ball을 판매하기도 하지만, 액체 형태인 접착제 형태 제품도 있는데요. Solder Paste라고 해요. Paste는 학창시절 자주 사용하던 접착제 풀(Paste)와 같은 의미에요. Solder Paste는 Flux와 Powder 형태의 합금을 혼합한 접착제입니다. Flux(플럭스)는 하나의 화학첨가제라고 생각하면 되는데요. 납땜(Soldering)하기 전에 Flux를 뿌려주면, 산화방지+접착제 역할을 두둑히 해주기 때문이에요. 

Flux : 솔더볼 부착전, PCB가 대기에 노출되어 산화막 형성 > Flux로 방지

  

2. 방위산업(자회사 덕산넵코어스) : 

 

  동사는 자회사 덕산넵코어스를 통해 방산산업도 하고 있는데요. 주로, 우주항공, 드론, 미사일 등에 필요한 항법체계장치들을 팔고 있어요. 예를 들면, 비행기가 목적지를 향해 날아가고 있을 때, 불필요한 간섭전파가 온다면, 차단을 하는 식으로 말이죠. 

 

 

연구실적으로 보는 덕산하이메탈의 현 주소 : 

 

  덕산하이메탈의 연구실적과 연구계획을 보면 동사의 현 상황과 미래 비전이 보인다고 생각을 하는데요. 같이 몇 개만 살펴볼까요. 

 

  동사의 아래 R&D실적 3가지가 있는데요. 정리하자면, Micro(더 작게) + 저융점(낮은 녹는 점) + 고강도(내구성)이라 할 수 있겠네요. 우선, 반도체 회로를 그리는 전공정이 3나노미터까지 왔고 전공정에서 더 미세화하기에는 힘들어지고 있어요. 그래서, 후공정에서 이를 만회하고 있는 중인데요. 패키징 단계에서 칩과 기판를 최대한 샌드위치 처럼 압축을 하는 것이 중요하죠. 그래서, 그 사이를 잇는 Solder Ball도 더 작은 마이크로 단위로 만들어내는 것이 동사의 과제입니다. 

  Solder Ball은 합금으로 자주 쓰이는 주석으로 만들어졌는데요. 합금을 하려면, 녹는 점이나 다른 금속과의 이질점이 덜 해야겠죠. 동사는 더 낮은 온도에서 녹일 수 있는 주석을 R&D 중이에요. 더 낮은 온도에서 가능하다면, 비용절감을 할 수 있겠죠. 마지막으로, 마이크로 단위로 작아진 Solder Ball의 한계는 내구성이 그만 큼 약해진다는 것이겠죠. 그래서, 내구성을 높일 수 있는 연구를 진행 중이고 완료한 것으로 나와있습니다.

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덕산하이메탈에 대한 지속적인 업데이트는 맨 위 상단을 참고하면 유익합니다 :)