10. 패키징 및 출하 공정 – 반도체가 제품이 되는 마지막 여정

10. 패키징 및 출하 공정 – 반도체가 제품이 되는 마지막 여정

수많은 공정을 거쳐 완성된 반도체 칩은 여전히 ‘나체’ 상태입니다. 충격, 열, 전기 노이즈에 그대로 노출되어 있어 실사용이 불가능하죠. 그래서 마지막 단계로 패키징(Packaging)이라는 보호 작업이 필요합니다.

패키징은 단순한 포장이 아닌, 열 방출, 전기 연결, 기계적 보호를 모두 담당하는 고난이도 기술입니다.

1) 다이 분리(Dicing) – 웨이퍼에서 칩 하나씩 꺼내기

한 장의 웨이퍼에는 수백 개에서 수천 개의 칩이 집적되어 있습니다. 이를 다이(DIE)라고 부르며, 레이저나 다이싱 블레이드로 잘라 개별화합니다.

• 초정밀 톱(다이서)을 이용해 수직 절단
• 진동과 열에 의한 균열 방지 필수
• 다이 하나하나가 개별 반도체 제품의 기본 단위

2) 패키징(Packaging) – 칩을 보호하고 전기적 연결 제공

분리된 다이는 PCB 기판이나 패키지 리드에 실장되어 전기 신호를 입출력할 수 있는 형태로 변환됩니다.

• 와이어 본딩: 금선으로 패드와 리드 연결
• 플립칩: 칩을 뒤집어 솔더 범프로 기판과 연결 (고성능용)
• Fan-Out, 3D 패키징: 고집적, 고성능용 최신 패키지 구조

패키지는 열 방출, 전기적 안정성, 기계적 보호라는 세 가지 목적을 동시에 만족시켜야 합니다.

3) 최종 테스트 및 출하

패키징이 완료된 반도체는 마지막으로 완제품 테스트(Final Test)를 거칩니다. 기능, 전력, 신뢰성 테스트를 모두 통과한 칩만이 실제 제품에 탑재되거나 고객사로 출하됩니다.

• 자동화된 핸들링 시스템으로 검사 라인 구성
• 레이저 마킹 및 트레이 포장 후 물류 이동
• 수율과 신뢰성 통계를 기반으로 품질 보고서 생성

4) 주요 장비사 및 패키징 업체

• Amkor Technology: 글로벌 패키징 및 테스트 선도기업
• ASE / JCET: 아시아권 최대 패키징 전문 기업
• SK하이닉스 / 삼성전자: 고급 패키징 자체 개발 및 적용
• 한미반도체 / 네오세미테크: 국내 대표 후공정 장비업체

다음 글 예고

이제 10편까지 공정 시리즈가 모두 마무리되었습니다. 다음 시리즈에서는 주요 반도체 장비 업체의 기술력과 경쟁력에 대해 심층 분석해보겠습니다.