한미반도체(042700)는 인공지능(AI) 시스템반도체용 신규 장비 '플립칩(FC) 본더 3.5'(FLIP CHIP BONDER 3.5)를 출시하고 글로벌 파운드리·후공정(OSAT) 기업에 공급한다고 26일 밝혔다.

FC 본더는 반도체 칩을 뒤집어(Flip) 칩 표면의 미세한 돌기(범프)를 패키지 기판에 직접 연결하는 첨단 후공정 장비다. 기존 방식 대비 신호 전달 경로가 짧아 데이터 처리 속도가 빠른 고성능 반도체를 작고 얇게 만들기 위해 활용된다.

파운드리는 반도체 설계 전문 기업인 팹리스의 도면을 바탕으로 웨이퍼를 가공해 실제 칩을 위탁 생산하는 제조 기업이다. 후공정(OSAT)은 파운드리에서 생산된 칩이 전자기기에 탑재될 수 있도록 포장(패키징)하고 성능을 검사해 완성품을 만드는 회사를 의미한다.

이번 신제품은 AI 메모리 HBM용 TC 본더 시장에서 글로벌 1위인 한미반도체가 시스템반도체인 2.5D 패키징 시장을 공략하기 위한 카드다.TC 본더는 개별 D램 칩에 열과 압력을 가해 수직으로 층층이 쌓아 올려 정밀하게 접합하는 반도체 후공정 장비다.

한미반도체는 AI 반도체 수요 급증에 따라 폭발적으로 성장 중인 2.5D 패키징 시장에 대응하기 위해 지난해 'FC 본더 75' 출시에 이어 이번에 FC 본더 3.5를 출시한다. AI 반도체 구현을 위한 초대형 다이(Die)와 멀티칩 집적 공정을 지원하는 제품군을 확대했다.

현재 2.5D 패키징 공정은 엔비디아, AMD, 브로드컴, 마벨, 애플 등 글로벌 빅테크 기업들이 자사 AI 칩 생산에 적극 채택함에 따라 AI 반도체와 고성능 컴퓨팅(HPC) 분야의 핵심 기술로 자리매김했다.

한미반도체의 FC 본더 3.5는 글로벌 AI 반도체 기업들이 요구하는 최신 공정기준을 충족한다. 경쟁사 대비 생산성과 정밀도가 높아졌다. 2.5D 로직 다이를 C2W(Chip to Wafer) 본딩 방식을 적용해 최대 340㎜ 크기의 대형패널과 기판까지 처리할 수 있다.

C2W 본딩은 개별 반도체 칩을 절단하기 전 상태인 둥근 웨이퍼 위에 직접 올려 정밀하게 접합하는 첨단 패키징 공정이다.

고성능 AI 반도체가 PLP(Panel Level Package) 방식으로 진화하면서 GPU, CPU, HBM 등 여러 칩을 하나의 패키지로 통합하는 멀티 다이(칩렛) 구조로 바뀌는 추세다.

PLP는 기존의 둥근 웨이퍼 대신 면적이 넓은 사각형 기판에 반도체 칩을 올려 한 번에 포장하는 차세대 첨단 후공정 기술이다. 원형 기판과 달리 버려지는 가장자리 공간이 거의 없어 생산 효율이 높다. 칩 크기가 커지는 고성능 AI 반도체의 대량 생산과 원가 절감에 핵심적인 역할을 한다.

AI 패키지 공정에서는 250㎜·310㎜ 크기의 기판이 메인으로 자리 잡고 있다 FC 본더 3.5 역시 이런 수요에 발맞춰 고객사의 차세대 AI 반도체를 안정적으로 지원하는 역할을 하게 된다.

FC 본더 3.5는 플립칩 본딩에 더해 다이 어태치 필름(DAF) 소재를 활용한 페이스업(Non-flip) 본딩 기능을 갖춰, 고객사별로 다른 공정 조건에 유연하게 대응할 수 있다.

DAF은 반도체 칩을 기판이나 다른 칩에 부착할 때 쓰는 초박형 고체 접착 필름이다. 액상 소재와 달리 두께가 균일해 정밀한 공정에 유리하다는 장점이 있다. 이 소재를 활용한 페이스업 본딩은 칩의 회로면이 위를 향하도록 둔 채 뒷면을 고정하는 방식으로 좁은 공간에 여러 칩을 수직으로 층층이 쌓아 올리는 고집적 패키징에 주로 쓰인다.

한미반도체는 신제품 라인업 확대와 함께 올해 말 미국 현지 법인인 '한미USA'를 설립을 통해 현지 영업과 고객 대응 역량을 대폭 강화할 방침이다. 글로벌 빅테크 기업들이 포진한 미국 시장에서 HBM용 TC 본더뿐만 아니라, 시스템반도체용 장비를 파운드리, 후공정 기업에 공급하며 고객사 외연을 전방위로 넓히겠다는 포석이다.

한미반도체 관계자는 "HBM용 TC 본더로 입증된 본딩 기술력을 바탕으로 새로운 2.5D 패키징 시장에서도 매출에 크게 기여할 수 있는 성과를 내겠다"면서 "AI 반도체 시대에 요구되는 첨단 패키징 설루션을 지속해서 선보일 것"이라고 말했다.

jin@news1.kr