반도체 장비 제조업체 아메스산업이 개발한 `초음파 플립 칩 본더(제품명 AB-6000F)`가 2013년 제27주차 IR52 장영실상을 수상했다.

플립 칩(flip chip)이란 반도체 칩을 회로 기판에 부착할 때 금속 리드(와이어)와 같은 추가적인 연결 구조나 볼 그리드 어레이(BGA) 같은 중간 매체를 사용하지 않고 칩을 뒤집어(flip) 아랫면 전극 패턴을 그대로 접합시키는 방식이다. 초음파 플립 칩 본더는 이 플립 칩 공정을 초음파 에너지를 이용해 금으로 된 칩의 전극과 기판상의 전극을 금속 접합시키는 장비다.

스마트폰 등 전자기기가 소형화하면서 반도체 칩을 만들 때에도 크기를 최소화하기 위해 플립 칩 공정을 채택하는 추세다. 특히 플립 칩 기술은 열압착에서 초음파 공정으로 변하고 있지만 국내에서는 이 같은 공정에 대응할 수 있는 기술이 없어 장비를 전량 수입하는 실정이었다.

아메스산업은 금으로 된 칩의 전극과 기판의 전극이 단시간에, 정밀하게 접합할 수 있는 본더를 국내 최초로 개발했다. 박병욱 아메스산업 부장은 "종전에 금으로 된 전극을 접합시키기 위해서 300도 이상 온도에서 10초 이상 눌러줘야 하지만 초음파 에너지를 사용하면 낮은 온도에서 빠른 시간 안에 접합이 가능하다"면서 "이 제품은 0.58초 만에 접합할 수 있어 외국 제품이 0.7초 걸리는 것에 비해 훨씬 더 시간을 줄였다"고 설명했다. 이 제품은 또 열에 의한 변형을 자동 보정해주는 기능을 갖고 있어 정밀한 접합이 가능한 것도 특징이다.

아메스산업 측은 이 제품으로 연간 100억원 이상의 수입 대체 효과가 생길 것으로 전망했다. 박 부장은 "국내 수입 제품 대체 효과뿐 아니라 향후 중국과 동남아 시장에 수출까지 할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

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[김미연 기자]