초록 ▼

가. 패키지 불량 분석 시스템 개발
□ 최종목표
- 광학적 분석 기술을 통한 패키지 불량 분석 장비 개발
- 광학적 최적조건에 의한 Emission 검출 장비 개발
- 검출력 향상을 통한 최적 성능 및 자동화에 의한 실용화학보

□ 개발내용 및 결과
- 단선에서의 photon emission 검출용 시스템 구현 (Main frame, Probe station)
- 비젼인식 시스템 개발
- 불량 검출 프로세스 시스템화
- 소프트웨어 개발

□ 기술개발 배경
패키지

가. 패키지 불량 분석 시스템 개발
□ 최종목표
- 광학적 분석 기술을 통한 패키지 불량 분석 장비 개발
- 광학적 최적조건에 의한 Emission 검출 장비 개발
- 검출력 향상을 통한 최적 성능 및 자동화에 의한 실용화학보

□ 개발내용 및 결과
- 단선에서의 photon emission 검출용 시스템 구현 (Main frame, Probe station)
- 비젼인식 시스템 개발
- 불량 검출 프로세스 시스템화
- 소프트웨어 개발

□ 기술개발 배경
패키지 단선 단락 불량에 대한 다양한 검출능력을 확보한 시스템 개발

□ 핵심개발 기술의 의의
- 광자 검출을 통한 패키지 불량 위치 및 형태를 분석기술확보와 렌즈 설계를 통한 광학 기술 확보
- 신기술, 신공정 개발의 국산화 개발
- 3D 패키징만이 아니라 LED 생산라인의 screening 장비로도 활용할 수 있어 사업화 전망이 전망 밝음

□ 적용 분야
- 패키징불량 분석 장비
- LED 생산라인의 screening 장비

나. 솔더 및 배선 electroplating 부품 원천 기술 확보
□ 최종목표
- 전산모사를 통한 전기 도금 시스템의 최적화
- Reactor 디자인에 따른 전기장 변화 예측 및 최적 디자인 도출
- 도금액 내의 유동장 해석 및 유동장 제어
- 전기장 및 대류 측면의 최적의 Reactor 디자인 도출

□ 개발내용 및 결과
- 솔더 및 배선 전기도금 부품 원천 기술 확보
- 도금장비 핵심부품 설계 및 시제품 제작
- 도금장비 핵심부품 성능 및 신뢰성 평가
- 유동장해석과 웨이퍼의 전류밀도 평가

□ 기술개발 배경
- 패키징에 적용될 수 있는 고정도 전기 도금 공정 및 장비 기술은 국내에는 아직 관련 기술이 확보되지 못한 상태
- 멀티시스템 패키징용 전기도금 공정을 구현하기 위해서는 다양한 핵심 기반 기술이 요구됨

□ 핵심개발 기술의 의의
- 차세대 멀티시스템 패키징의 배선 및 interconnect의 신뢰성향상을 통한 융·복합 시스템의 개발 및 경쟁력 확보
- 패키징 뿐만 아니라 단위소자의 제작 공정에도 적용이 가능하여 관련 단위소자제작 산업의 경쟁력 확보에도 큰 기여
- 국내 전기 도금 관련 산업에 직간접적인 파급 효과
- 2006년도 기준으로 고정도 전기 도금 장비의 수입에 따른 외화 유출은 대략 300억원 규모로 예측되며, 본 과제의 결과로 개발될 핵심 기술은 이러한 외화 유출을 줄일 뿐만 아니라 최근 급성장하고 있는 중국, 인도 등의 관련 장비시장에 진출할 수 있는 발판이 될 것으로 예상됨

□ 적용 분야
- 도금장비,
- 전기장, 유동장 해석

다. 웨이퍼 본딩 검사장비 개발
□ 최종목표
- 광학적 분석 기술을 통한 패키지 불량 분석 장비 개발
- 광학적 최적조건에 의한 Emission 검출 장비 개발
- 검출력 향상을 통한 최적 성능 및 자동화에 의한 실용화학보

□ 개발내용 및 결과
- 광학계 분석
- 스크래치 검출력 향상
- 웨이퍼 Pre Aligner

□ 기술개발 배경
본딩 웨이퍼의 불량에 대한 다양한 검출능력을 확보한 시스템 개발

□ 핵심개발 기술의 의의
- bonded wafer 검사 및 이미지센서, 태양광전지, 가스센스 등의 MEMS device 적용 파급 효과
- 신기술, 신공정 개발의 국산화 개발로 원가 경쟁력 및 납기 경쟁력 파급 효과 증대 기존 대비 30%이상 증진
- 국내 평균 수입 장비의 약30% 국산화 가능(Bump공정 즉시적용)
- 고가 ( 25억/set )의 외산 Main Tester 장비의 수입 수량절감 가능

□ 적용 분야
- 웨이터본딩 리얼타엄 검사, Die Bonding, Wire Bonding,Molding 공정 직후 패키징 불량 검사
- MEMS패키징에서의 본딩 검사
- 태양전지에서의 이물 검사

라. 멀티패키지 대응 고정도 칩본딩 시스템 개발
□ 최종목표
- 고정도 칩본딩 시스템의 설계기술 및 최적화기술 개발
- 멀티 패키지 대응 공정시스템 핵심모듈의 최적화 및 양산적용을 위한 공정평가 기술 개발: Flip chip 본딩 기능 구현이 가능한 단위기술 및 공정장치 최적화

□ 개발내용 및 결과
- 핵심모듈설계 및 제작기술 : 고정도 칩본딩을 위한 핵심요소기술개발
; 박형웨이퍼 대응 칩분리 모듈(플립칩대응)
; 대구경 웨이퍼 대응 웨이퍼 모듈
; 고정도 칩본딩 모듈 및 양산성 고려 멀티 헤드 모듈
; 시스템 인테그레이션 기술

□ 기술개발 배경
- 급변하는 IT 제품의 시장요구는 기능구현에 중대한 영향을 미치는 반도체의 성능향상 요구를 더욱 증대시키고 있음
- 패키지 기술은 고성능 저비용 구조의 차세대 반도체 구현을 위한 중요한 기술로 제안되었으며, 전세계 관련 기업 및 연구진의 활발한 개발활동이 전개되고 있음
- 차세대 반도체용 패키징 기술은 기존 SMT 또는 패키지 기반기술과는 다른 Spec과 기술을 요구로 필요설비의 수급이 곤란하며, 해당설비의 경우, 반도체소자의 제품 생산은 증가하는 반면 설비의 기술적 자립도가 낮아 해외 의존도가 크며, 고가의 외산 설비에 의한 과도한 투자비로 인해 경제성을 약화시킴에 따라 국산화 기술의 개발대응이 절실히 필요함

□ 핵심개발 기술의 의의
- 고성능 반도체의 패키징 공전전환 (와이어본딩→플립칩본딩)대응 국산장비개발의 원천기술 확보
- 피키징 기술수준 향상 및 반도체생산기업의 생산원가 점감의 기반 확보
- 해외 선진장비기업 대체기술 확보

□ 적용 분야
- 고성능 반도체를 위한 플립칩 공정전환 디바이스(메모리,GDDR 외) 및 차세대 패키지 기술적용(TSV, Chip stack) 디바이스의 전자 패키징 후공정 분야 활용 가능

마. 도금장비 개발
□ 최종목표
20wph이상의 생산성을 가진 국산 도금장비의 개발 및 판매신기술 공법의 개발 및 특허 취득

□ 개발내용 및 결과
∘ Face Up 방식 도금조 세계 최초 개발
∘ 도금조 내 전 공정 진행(Ep, Prewet, Pretreat, Dry)
∘ 전장 제어용 Shield 및 유속 제어용 Paddle 적용
∘ 도금 설비 내 MegaSonic의 Prewet 및 Rinse적용(세계 최초 적용)
∘ 도금설비의 2층 구조 세계 최초 적용, 동일 Foot print 내 Capa 상승 효과 달성(Clean Room Space 최소화)
∘ Auto Dosing System 기본 반영(자동 전하량 계산 반영 Replenishment)
∘ 20WPH 생산 장비 개발 성공 및 수요 업체 납품

□ 기술개발 배경
1.차세대 반도체 시장에서는 High speed/density, High performance & Form factor를 필요로 함. 대표적인 기술적용대상은 RDL(Redistribution Layer), Bumping, TSV(Through Silicon Via) 등으로 볼 수 있다. 위 3가지 모두 배선 형성이 핵심 기술이며 가격 경쟁력이 있는 배선 형성 기술을 위해서는 국산화 도금 설비 개발 이 필요함.
2. Chip size 감소에 따라 패키지의 BOC(Board On Chip) Bond finger pitch가 지속적으로 감소하여 패키지 디자인에 어려움이 있으며 특성 확보를 위해서는 고품질의 Power/Ground, Pad 위치의 자유도 증가, BOC 패키지의 Window로 인한 신뢰도 취약성 등을 해결하기 위해서는 재배선(RDL) 공정 적용이 필요하며 근본적인 해결을 위해서는 플립칩의 적용이 필요하며 Cu도금 기술이 필수적임.
3. 차세대 패키지 기술에 있어 3D TSV기술은 반도체 chip에 via를형성 한 후 전도성 물질로 filling하여 Stack하는 기술로 한정된 패키지 시장이 요구하는 고속화, 고집적화, 고신뢰성 등의 조건을 충족하기 위한 방법 중 하나임. 이러한 TSV 기술에 있어 Low resistance interconnection과 Cu filling기술이 핵심이며 이를 위해 고품질의 도금 장비 개발이 필요함.
4. 신도금 방식에 따른 생산성, 품질, 가격 확보가 가능한 도금장비의 개발을 통해 패키지 기반 기술과 장비 기술의 실용화에 근접함.

□ 핵심개발 기술의 의의
∘ 핵심 기술 및 독창 기술 확보

□ 적용 분야
Wafer 도금 (RDL,Bump,TSV) 적용 가능
고효율 LED용 TSV Wafer Plating (Cu,Ni,Au 도금)
차세대 Wafer 신규 개발

바. Open short tester 개발
□ 최종목표
- 전압과 전류차이를 이용한 검사 장비 개발
- 제품의 손상 없이 정밀 분석 및 특성 분석
- 단순 조작 및 자동화로 대량의 제품검사
- 검사 속도의 감소를 통한 적용성 확보

□ 개발내용 및 결과
- O/S test 시스템 구성
- MUX,멀티 보드 개발
- 구현 프로그램 개발

□ 기술개발 배경
외국기술 의존비율이 높으며 국내 중소업체는 고가의 시스템을 운용하기 어려운 상황이며 기술력 또한 기초 단계에 있어 기술개발이 요구됨

□ 핵심개발 기술의 의의
- PCB등 다양한 Fixture와 호환 가능함과 함께 패키지 제품변화에 따른 대응에 있어 외산 장비가 가진 한계 돌파
- 중소업체 보급을 통한 국내 PCB, IC의 패키지 검사 활용을 통한 생산성, 신뢰성 향상

□ 적용 분야
PCB, IC의 패키지 검사

( 출처 : 초록 )

목차 Contents

• 표지 ... 1제 출 문 ... 2기술개발사업 최종보고서 초록 ... 3기술개발사업 주요 연구성과 ... 27목차 ... 33제 1 장 서론 ... 34 제 1 절 과제의 개요(개발기술의 중요성 및 필요성) ... 34 제 2 절 국내 ․ 외 관련 기술의 현황 ... 41 제 3 절 기술개발 시 예상되는 기술적 ․ 경제적 파급 효과 ... 48제 2 장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 53 제 1 절 최종 목표 및 평가 방법 ... 53 제 2 절 단계 목표 및 평가 방법 ... 58 제 3 절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 65 1. 패키지 불량 분석 시스템 개발 ... 65 2. 솔더 및 배선 electroplating 부품 원천 기술 확보 ... 69 3. 웨이퍼 본딩 검사장비 개발 ... 79 4. 멀티패키지 대응 고정도 칩본딩 시스템 개발 ... 112 5. 도금장비 개발 ... 149 6. Open short tester 개발 ... 178 제 4 절 수행 결과의 보안등급 ... 181 제 5 절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리 현황 ... 182제 3 장 결과 및 사업화 계획 ... 184 제 1 절 연구개발 최종 결과 ... 184 1. 연구개발 추진 일정 ... 184 2. 연구개발 추진 실적 ... 191 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형 성과 전체를 기재 ... 194 제 2 절 연구개발 추진 체계 ... 201 1. 각 기관/기업별 역할 및 추진 내역 ... 201 2. 1단계 연구개발 추진 내역 ... 202 3. 2단계 연구개발 추진 내역 ... 204 제 3 절 시장 현황 및 사업화 전망 ... 208 제 4 절 고용 창출 효과 ... 213 제 5 절 자체보안관리진단표 ... 213끝페이지 ... 214