0. 우리가 서 있는 자리
회사 포지션 — 타이거일렉형
"고기술"의 정체는 통신용이 아니라 반도체를 검사하는 장비에 들어가는 PCB. 층수가 가장 높고 가장 비싼 최상위 영역.
| 항목 | 내용 |
|---|
| 주력 | 반도체 검사공정용 초고다층·고밀도 PCB |
| 대표 제품 | 프로브카드 PCB · 로드보드 · 번인보드 · 소켓보드 |
| 주요 고객 | 티에스이(TSE), 테크노프로브, 폼팩터 등 검사장비 업체 |
| 시장 트리거 | HBM·메모리 테스트 수요 급증 → 캐파 부족 국면 |
1. 제품 등급
단면 · 양면 · 다층 — 실제 제품 예시
| 등급 | 층수 | 실제 들어가는 제품 |
|---|
| 단면 | 1층 | LED 전구, 가전 컨트롤 기판(전자레인지·세탁기), 리모컨, 벽 충전 어댑터 |
| 양면 | 2층 | LED TV 백라이트, 자동차 일반 ECU, 산업용 파워서플라이, CCTV |
| 다층(MLB) | 4층~ | 4~8층: PC 메인보드·그래픽카드 · 8~16층: 5G 기지국·서버 · 16층+: 반도체 검사장비 ★우리 |
특수군 — HDI: 스마트폰 메인보드·웨어러블 / 패키지기판: CPU·GPU·AP 칩 밑판, HBM
우리는 다층의 맨 끝(16층을 훌쩍 넘는 30~60층). 단면·양면은 안 만들지만, 고객·직원이 "쉬운 것"을 비교 기준으로 말할 때 알아들으려면 전체 등급을 안다.
2. 4대 핵심 공법
회사 기술 셀링 포인트 4종
전제 — 비아(Via) = 층과 층을 잇는 구리 도금 구멍. 4대 공법은 전부 "비아를 어떻게 다루느냐"의 변주. 목적은 딱 둘: ① 공간 아끼기(고밀도) ② 고속신호 깨끗하게(신호품질).
| 공법 | 한 줄 정의 | 목적 | 쉬운 비유 |
|---|
BVH
Buried Via Hole | 내층끼리만 잇고 겉에서 안 보이게 묻은 비아 | 고밀도 | 건물 안에만 있는 계단 — 외벽 공간을 안 먹음 |
| Back Drill | 관통 비아의 안 쓰는 꼬리(stub)를 반대편에서 파내 구리 제거 | 신호품질(SI) | 물길의 막다른 곁가지 관을 잘라 물이 안 튀게 |
HPL
Hole Plugging Land | 비아를 채워 평평하게 만든 뒤 그 위에 패드를 올림 | 고밀도 | 우물에 뚜껑 덮고 채워 평평하게 → 위에 물건 놓기 |
| Build-Up | 레이저로 미세 비아 뚫고 층을 한 켜씩 쌓아 올림 | 고밀도+신호품질 | 벽돌 한 장씩 쌓듯 회로층을 적층 |
이 4개 = 우리가 "최고난도 반도체 검사보드를 만들 수 있다"는 증거 4종. BVH·HPL·Build-Up은 공간, Back Drill·Build-Up은 신호속도.
3. 공정 지도 × 4대 공법
공정 13단계 어디에 공법이 박히나
[투입] 원판(CCL) + 동박 + 프리프레그
│
① 내층 회로형성 ───────◆ BVH 시작 (안쪽 코어에 먼저 비아 뚫고 묻음)
② AOI 검사
③ 적층 Lamination ─────◆ Build-Up 루프 ↻ (③↔④ 반복하며 층 쌓기)
④ 드릴 (CNC/레이저) ───◆ Build-Up 레이저비아 + ◆ Back Drill
⑤ 도금 PTH ───────────◆ HPL (비아 채워 평평하게 → 위에 패드)
⑥ 외층 회로형성
⑦ 솔더마스크 (녹색 잉크)
⑧ 표면처리 (ENIG/OSP)
⑨ 외형가공 Routing
⑩ 전기검사
⑪ 최종 외관검사
[출하] ──▶ 고객(티에스이 등)
반도체 검사보드가 어려운 이유 = ①③④가 한 번에 안 끝나고 "반복"되기 때문. 묻고 → 쌓고 → 다시 뚫고. 공정이 길어지니 수율·납기·원가가 다 여기서 갈린다. ①③④에 빨간 테두리 쳐둘 것.
4. 공정 상세
① 내층 회로형성 (Inner Layer)
뭘 하나: 원판(CCL) 위 구리에 회로 그림을 그리고, 필요 없는 구리는 녹여 없애 안쪽 층 회로를 먼저 만든다. 층수가 많으니 내층 장수도 많다(20층이면 십수 장).
원판 재단 → 세척 → 드라이필름 부착 → 노광(빛) → 현상(씻기) → 에칭(구리녹임) → 박리
└ 회로만 남음
핵심 용어
| 용어 | 뜻 |
|---|
| CCL (동박적층판) | 구리가 입혀진 원판 |
| DFR / 드라이필름 | 구리 위 감광성 보호막. 빛 받으면 굳음 |
| 노광 (Exposure) | 회로 모양대로 빛을 쬐어 필름을 굳힘 |
| LDI | 필름 없이 레이저로 직접 회로를 그림 (미세회로용, 우리 필수) |
| 현상 / 에칭 / 박리 | 씻기 / 구리 녹이기 / 필름 벗기기 |
| L/S (Line/Space) | 회로 선폭/간격. 좁을수록 고기술 |
- ③ 불량: 오버에칭 → 회로 끊김(Open) / 언더에칭 → 회로 붙음(Short) / 노광 정합 틀어짐 → 층 어긋남
- ④ 돈: 재료비 최대 덩어리 CCL 투입 지점. 불량은 여기서 잡아야 가장 쌈. 놓쳐서 압착되면 뒤 공정값 전부 날림. 내층 한 장 불량 = 보드 전체 폐기
- ⑤ 인력: CAM 엔지니어(설계도→생산데이터 변환, 최중요) / 노광·에칭 오퍼레이터 / 습식공정 엔지니어
내층 = 집의 기초공사. 여기서 삐끗하면 위층을 아무리 잘 쌓아도 무너진다. "내층 수율 = 우리 공장 실력의 첫 지표".
4. 공정 상세
② AOI 검사 (자동광학검사)
뭘 하나: 내층 회로를 카메라로 전수 촬영해 설계도와 비교, 끊김·붙음·결손을 압착(③) 전에 걸러낸다. 층이 덮이면 못 고치니 "덮기 직전 마지막 검문소".
카메라 스캔 → 설계데이터(Gerber) 비교 → 불량점 자동 마킹 → 사람이 재확인(Verify) → 양품/리페어/폐기
핵심 용어
| 용어 | 뜻 |
|---|
| AOI | Automated Optical Inspection. 카메라 자동 판독 |
| Open / Short | 회로 끊김(단선) / 붙음(합선) |
| Nick / Protrusion | 회로 패임 / 튀어나옴 |
| False call (과검) | 양품인데 불량으로 잘못 판정 → 낭비 |
| Escape (미검) | 불량인데 못 잡고 통과 → 사고, 가장 위험 |
| Verify | AOI가 잡은 걸 사람이 최종 재확인 |
- ③ 불량: Escape(미검) → 뒤로 흘러 대형 폐기 / False call 과다 → 양품 손실·인력 낭비 / 조명·역치 세팅 오류
- ④ 돈: 존재 이유가 "돈 새는 것 조기 차단". 핵심 트레이드오프 — 민감도↑면 과검↑(인건비), ↓면 미검↑(폐기위험). 이 밸런스가 운영자의 판단
- ⑤ 인력: AOI 파라미터 엔지니어(미검/과검률 좌우, 핵심) / Verify 검사원(숙련도=정확도) / AOI 오퍼레이터
AOI는 불량을 "없애는" 곳이 아니라 "조기에 걸러 손실을 최소화"하는 관문. 운영자는 두 숫자만 봐라 — 미검률(사고)과 과검률(낭비). 둘의 균형점이 그 공장의 실력.
4. 공정 상세
③ 적층 (Lamination) — 다층의 심장
뭘 하나: 검사 통과한 여러 회로층을 프리프레그(접착 시트)를 사이에 끼워 열·압력으로 눌러 한 덩어리로 붙인다. PCB가 비로소 "다층"이 되는 순간. 되돌릴 수 없는 공정 — 붙으면 못 뗀다. 우리 같은 초고다층은 한 번에 안 붙이고 여러 번 나눠 붙임(= Build-Up).
흑화처리(구리 표면 거칠게) → 레이업(층+프리프레그+동박 쌓기)
→ 정합(층 위치 맞춤) → 프레스(열+압력 압착·경화) → 냉각 → 한 덩어리 패널
핵심 용어
| 용어 | 뜻 |
|---|
| 프리프레그 (Prepreg) | 유리섬유+수지의 반경화 접착 시트. 열 받으면 녹아 붙고 굳음 = 층의 접착제 |
| 코어 (Core) | 이미 굳은 양면 내층판. 여기에 층을 더 쌓음 |
| 레이업 (Lay-up) | 코어+프리프레그+동박을 순서대로 쌓는 작업 |
| 흑화 (Oxide 처리) | 내층 구리 표면을 거칠게 산화 → 접착력 확보 |
| 정합 (Registration) | 층과 층의 위치를 정확히 정렬 |
| 순차적층 (Sequential Lam.) | 여러 번 나눠 압착 = Build-Up의 실체 |
| Tg (유리전이온도) | 재료가 물러지는 온도. 高Tg = 고신뢰성 (검사보드 필수) |
- ③ 불량: 정합 틀어짐(Misregistration) → 비아가 회로 못 맞춤(다층 최악 불량) / 델라미네이션(층 들뜸) / 보이드(기포) / 판 휨(Warpage)
- ④ 돈: 프리프레그·동박 대량 투입 지점. 여기서 불량 나면 앞 공정 부가가치까지 통째 손실 — 버릴 때 가장 아픔. 프레스 대수·사이클 타임 = 공장 캐파 병목(타이거일렉 "캐파 부족"이 여기). 고다층은 프레스 여러 번 → 리스크 곱셈
- ⑤ 인력: 적층/프레스 엔지니어(온도·압력·시간 레시피 관리, 핵심) / 레이업 오퍼레이터(클린룸 손기술=정합) / 재료 관리자(프리프레그 냉장·유효기간)
적층 = 돌아올 수 없는 강. 정합 정밀도와 프레스 레시피가 수율의 생명줄. 프레스 대수 = 공장 캐파의 상한선(증설 50억이 이 맥락). Build-Up으로 여러 번 압착하는 우리는 리스크가 층수만큼 곱해진다 — 그래서 아무나 못 한다.
4. 공정 상세
④ 드릴 (Drilling)
뭘 하나: 적층한 패널에 구멍을 뚫는다. 층을 이을 통로(비아)의 골격 만들기. 방식은 둘 — CNC 기계 드릴(큰 관통홀)과 레이저 드릴(미세 마이크로비아). 주의: 드릴은 구멍만 뚫고, 구리를 입혀 "전기 통하는 비아"로 완성하는 건 다음 ⑤도금.
CNC 기계 드릴 ── 큰 관통홀(PTH)
레이저 드릴 ── 미세 마이크로비아 ◆ Build-Up 레이저비아
관통 후 재가공 ── stub 제거 ◆ Back Drill
→ 디스미어(구멍벽 청소) → ⑤도금으로
핵심 용어
| 용어 | 뜻 |
|---|
| 드릴 비트 (Bit) | 미세 드릴날(수십~수백 μm). 마모·부러짐 잦은 소모품 |
| CNC 드릴 / 레이저 드릴 | 기계식 큰 구멍 / 초미세 비아(Build-Up 전용) |
| 마이크로비아 | 레이저로 뚫은 초소형 비아 |
| PTH (관통홀) | 판 전체를 관통하는 도금홀 |
| 종횡비 (Aspect Ratio) | 판 두께 ÷ 구멍 지름. 높을수록 도금 어려움 = 고다층 최대 난관 |
| 스미어 / 디스미어 | 드릴 열로 수지가 구멍벽에 묻음 → 청소 |
| 버 (Burr) | 구멍 가장자리 거스러미 |
- ③ 불량: 위치 이탈 → 비아가 패드 벗어남(Breakout) / 비트 부러짐 → 구멍 막힘 / 스미어·버·거친 홀벽 → 도금 밀착 불량 / Back Drill 깊이 오차 → stub 잔존 or 신호선 손상
- ④ 돈: 드릴 비트 = 소모품(한 장에 구멍 수만 개). 드릴은 시간을 먹음 → 구멍 수 × 시간 = 처리량. 레이저 드릴 = 고가 CAPEX이자 고부가 수주 자격. 종횡비 높으면 후공정 도금 수율까지 끌어내림
- ⑤ 인력: 드릴 프로그램 엔지니어(좌표·속도 최적화, 사이클타임+품질 동시, 핵심) / 드릴 설비 엔지니어(비트·스핀들 관리) / 레이저 드릴 엔지니어(마이크로비아·Back Drill 전담)
"구멍의 품질 = 비아의 품질." 드릴이 나쁘면 도금을 잘해도 비아가 망한다. 종횡비가 고다층의 진짜 벽 — 두꺼운 판에 가는 구멍일수록 도금이 밑바닥까지 못 채운다. "몇 층까지 되냐"의 한계가 여기서 정해진다. 4대 공법 중 Back Drill·Build-Up 레이저비아가 이 공정의 꽃.
4. 공정 상세
⑤ 도금 (PTH / Plating)
뭘 하나: 드릴로 뚫은 구멍 벽(원래 절연체)에 구리를 입혀 층과 층을 전기적으로 연결한다. 구멍이 비로소 "전기 통하는 비아"가 되는 순간. 뚫린 벽은 유리섬유·수지라 전기가 안 통함 → 구리를 붙여야 위아래 층이 이어진다. 여기서 HPL(비아 채우기) 작동.
디스미어(홀벽 청소·거칠게) → 무전해 동도금(부도체에 얇은 씨앗 구리)
→ 전해 동도금(전류로 두껍게) → Via Fill(비아를 구리로 꽉 채움) ◆ HPL 기반
핵심 용어
| 용어 | 뜻 |
|---|
| PTH (관통홀 도금) | 이 공정명이자 결과물 |
| 디스미어 (Desmear) | 드릴 잔사 제거 + 홀벽을 거칠게(도금 밀착) |
| 무전해 동도금 (Electroless) | 전기 없이 화학반응으로 부도체에 첫 구리 씨앗층. 핵심 |
| 전해 동도금 (Electrolytic) | 전류를 흘려 그 위에 두껍게 |
| Via Fill (비아 필) | 비아를 구리로 채움 → HPL 완성 기반 |
| 스로잉 파워 | 구멍 깊은 곳까지 고르게 도금되는 능력 |
| 보이드 (Void) | 도금 안 된 빈 곳 → 단선·신뢰성 불량 |
- ③ 불량: 홀 보이드 → 구멍 안 도금 안 됨 → 단선(종횡비 높으면 밑바닥 안 채워짐) / 무전해 밀착 불량(구리 벗겨짐) / 두께 불균일 → 임피던스 틀어짐 / Via Fill 딤플·기포
- ④ 돈: 도금액·첨가제·구리 애노드 재료비 + 폐수 처리 환경 비용·규제 리스크. 종횡비 높은 고다층 = 도금 난이도↑ = "몇 층까지 되냐"의 실제 관문. 도금액 관리 실패 시 로트 전체 폐기
- ⑤ 인력: 도금(습식) 엔지니어(도금액·전류밀도·온도 관리, 화학 전문성 필요, 최핵심) / 분석실(도금액 상시 분석) / 폐수·환경 관리(규제 대응)
도금 = "부도체에 전기를 통하게 하는 마법"(무전해 동도금이 정체). ④드릴에서 정한 종횡비의 청구서가 여기서 날아온다 — 구멍 밑바닥까지 구리가 가느냐가 곧 고다층 실현 여부. 화학공정이라 도금액 관리가 생명(틀어지면 로트 전체). 환경(폐수) 비용·규제도 운영자의 축. HPL이 여기서 완성돼 Direct Contact Test를 가능하게 한다.
▶ 다음 수업 예정 | ⑥ 외층 회로형성 — 겉면에 회로 그리기(도금된 비아 위) · ⑦ 솔더마스크 · ⑧ 표면처리 …
공정이 끝나면 → 수율·원가 → 전방산업·고객 → 설비·CAPEX → 조직·인사