현대 사회에서 반도체는 가장 중요한 기술 중 하나로, 우리 일상생활에서부터 산업 분야까지 다양한 영역에서 활용되고 있는데요. 스마트폰, 자동차, 컴퓨터, 가전제품 등 생활 속에서 대부분 전자기기는 반도체 없이 동작할 수 없죠? 이처럼 반도체는 우리의 삶을 편리하게 만들어 주는 핵심 기술이며, 미래 사회에서도 변함없을 것으로 보입니다. 최근 자율주행차를 비롯해 인공지능, 5G 통신 등 첨단기술의 발전에 따라 반도체 산업의 중요성이 더욱 주목받고 있습니다. 2024년 현재, 한국은 세계에서 초일류 반도체 제조강국으로서의 위치를 확고히 유지할 것으로 전망되고 있는데요. 미래의 핵심산업인 경기도의 반도체에 대해 살펴보고, 경기도가 추진 중인 관련 사업을 살펴봤습니다.

차세대융합기술연구원은 2023년 1월부터 2025년 12월까지 ‘경기도 테스트베드 활용 반도체 기술개발사업’을 추진하고 있습니다. 이 사업을 통해 3대 반도체 공급망 취약 분야인 소부장, 시스템, 차세대 반도체 기업을 대상으로 기술 실증 및 협력체계 강화의 집중지원 프로그램을 수행하는데요. ‘경기도 테스트베드 활용 반도체 기술개발사업’을 통해 성과를 거둬들인 시스템반도체 분야의 전문기업을 소개합니다. 안산 반월공단에 위치한 ㈜비에스테크닉스(이하 비에스테크닉스)가 그 주인공입니다. 2018년 설립한 반도체 관련 소부장 제조 전문기업입니다. ㈜비에스테크닉스, 반도체 접합 기술의 애로사항 해결하기 위해 차세대융합기술연구원의 ‘반도체 기술개발사업’ 지원 비에스테크닉스는 LCT(Laser Circuit Technology) 기반의 3차원 사출 회로기판 제조 기술과 자기유도 방식의 신개념 솔더링 기술을 보유한 시스템반도체 전문기업입니다. 최근 IT 산업의 경량화·소형화 이슈에 대응하여 플라스틱 및 이종접합 소재에 3차원 회로를 구현하는 LCT 기술과 자기유도 방법을 이용한 신개념 솔더링 및 접합 기술을 개발하여 원천기술을 확보했습니다. 특히, 기술 경쟁이 치열한 자동차 전장부품, 스마트폰 등의 IT 기기 3차원 회로 부품의 경쟁력 강화와 50여 건의 관련 특허를 국내·외 출원 및 등록을 했는데요. 가장 관심을 끄는 부분은 기반 기술을 통하여 반도체 접합 기술을 개발한 점입니다. 이에 비에스테크닉스는 반도체 이종접합 및 워피지 개선 및 열적 손상을 최소화하는 셀렉티브 솔더링 및 반도체 접합을 실증하고 부품 장비 산업에 적용하고 있기에 관심을 끕니다.



김준식 비에스테크닉스 대표이사는 “2018년 법인 설립 전환을 했다. 그전에는 여러 가지 사업들을 하다가 그래도 우리나라가 반도체 관련해서 여러 가지 기술적으로 성장할 수 있는 아이템이 많기에 향후 먹거리를 시스템반도체 분야의 아이템으로 첨단 반도체 접합기술의 사업화를 직원들과 같이 구상했다”라고 소개했습니다. 김준식 대표이사는 이어 “(반도체 집적화 분야) 레이저로 도금하는 방법은 회로를 만드는 방법 중 가장 일반적인 방법이다. 그런데 이것을 낮은 열로 어떻게 접합하는 적합한 방법이 무엇인지에 대해 직원들과 함께 연구했다. 이런 과정을 통해 ‘유도가열을 활용한 접합 방식이 어떨까’에 대해 고민했고, 그렇게 처음에는 적은 비용으로 시작품 장비를 개발했다”라고 덧붙였습니다. 김 대표이사는 특히 “그러다 보니까 (생산기술이) 고도화돼서 양산을 어떻게 할까에 대해서 많이 고민하던 중에 차세대융합기술연구원이라는 국가기업과 연계해서 시너지를 많이 받게 됐다”라면서 “이번에 과제를 통한 인력 보충, 시제품 제작 및 평가 등 여러 가지 저희 (회사의) 기술 고도화에 단계적으로 많이 도움이 됐다”라고 강조했습니다. 차세대융합기술연구원의 ‘경기도 테스트베드 활용 반도체 기술개발사업’ 참여 계기가 궁금했습니다. 이에 김 대표이사는 “반도체 접합에 관한 (반도체 대기업)수요사의 애로사항들을 많이 들었다”라면서 “기존기술의 문제점은 고열의 접합공정 시간으로 인해 반도체 칩 및 기판에 열적 손상을 가할 수 있었다”라고 밝혔습니다. 김 대표이사는 이어 “칩과 기판의 열팽창 차이로 인해 불균일 접합 문제 발생, 칩 상단에 과도한 열과 압력을 가해 칩 배선 손상 및 접합 계면에 열응력 문제 발생, 칩 상단에 과도한 에너지가 가해져 배선 손상 가능성 존재, 열응력 축적 및 칩·기판 간 열팽창계수 차이에 의해 발생하는 불균일 접합 문제)로 인한 허들 및 이러한 문제를 해결하기 위한 기술개발 요청도 접하고 있는 상태였다”라고 전했습니다. 김 대표이사는 특히 “마침 차세대융합기술연구원의 경기도 테스트베드 활용 반도체 기술개발 사업이 있다는 것을 알게 되었는데, 수요기업 박사님들의 추천도 있어서 지원했다”라고 말했습니다. 비에스테크닉스는 ‘경기도 테스트베드활용 반도체기술개발 사업’ 참여를 위해 차세대융합기술연구원과 소통하며 준비했다고 합니다. 또한, 반도체 접합 및 용접분야 전문인 한국생산기술연구원 뿌리기술연구소(송도)와 반도체 열 제어 및 냉각, 측정 전문기업인 쿨마이크로와 컨소시엄을 이루어 차세대융합기술연구원의 경기도 테스트베드 활용 반도체 기술개발 사업에 참여하게 됐습니다. 비에스테크닉스의 ‘자기유도를 이용한 반도체 칩 접합 기술개발’은? 비에스테크닉스의 선정과제 기술개발사업인 ‘자기유도를 이용한 반도체 칩 접합 기술개발’은 기존 리플로우 및 레이저 접합 방식이 아닌 전자기장 인가를 통해 플립 칩(Flip chip)이 PCB에 접합되는 패드 영역에만 와전류를 유도하여, 에폭시 및 반도체 소재를 우회해 도체 표면에만 줄열을 발생시켜 가열하는 선택적 유도 가열 접합(ISB: Induction Selective Bonding) 공정 기술이라고 합니다. 이 기술의 장점은 다음과 같습니다. ● ISB(Induction Selective Bonding) 비 접촉 자기유도 선택적 가열의 솔더링을 통한 열과 압력에 취약한 소자류나 반도체 칩 접합 공법. ● 기판 내 가열 외 영역의 열적 스트레스 최소화와 휨을 개선. ● CPU, AP, AI, 플립 칩 반도체 접합, 이종접합, 필름접합에 활용 가능함. 큰 ‘다이’(DIE) 사이즈의 반도체 접합 시의 휨 개선. ● 멀티 칩 동시 접합 가능. ● 선택적 가열로 기판 내 다른 회로물에 열적 영향 최소화. ● ACF, Reflow, TCB, LAB 대체 가능. ● 리플로우 대비 10배, 레이저솔더링 대비 5배 전력 효율. ‘경기도 테스트베드 활용 반도체 기술개발사업’을 통해 구체적인 성과 거둬들여



산업통상자원부, 과학기술정보통신부가 공동주최한 ‘나노코리아 2023’(NANO KOREA, 제21회 국제나노기술융합전시회)이 지난해 7월 5일부터 8일까지 사흘간의 일정으로 고양시 일산 킨텍스(KINTEX)에서 열렸습니다. 비에스테크닉스는 차세대융합기술연구원의 지원으로 ‘나노코리아 2023’에 참여했습니다. 김 대표이사는 “경기도 테스트베드 활용 반도체 기술개발 사업을 통해 기술개발 사업비(3년도)를 지원받아 1차년도 기술개발을 계획에 따라 이상 없이 수행하게 됐다”라고 전했습니다. 이어 김 대표이사는 “특히 나노기술 연구개발 및 상용화에 특화된 국내 유일, 세계 3대 나노융합 국제행사인 ‘나노코리아’ 경기도관에 참석할 수 있는 기회를 주셔서 우리기술을 알리고, 성황리에 마칠 수 있게 됐다. 나노코리아 참석을 통해 22건의 대기업의 수요사와 상담이 이루어졌으며, 이후 가시적인 결과로 나오게 됐다”라고 소개했습니다. 가장 큰 성과로 김 대표이사는 삼성 등 반도체 분야의 대기업과의 만남을 꼽았는데요. 현장에서 수주받은 액수는 15~20억 원이었습니다. 이에 김 대표이사는 “저희가 나노코리아 전시회를 통해서 삼성전자 무선사업부와의 교류가 있었고, 실질적으로 저희가 현장에서 수주받은 게 15~20억 원이다”라고 설명한 후, “삼성에서 생산하는 ‘버즈’ 이어폰의 접합 부분을 저희가 개발했다. 나노코리아 통해서 실적이 15억 원 정도인데 장비는 11대가 출고됐다. 삼성에 직접 거래로 납품했다”라고 설명했습니다. 아울러, 김 대표이사는 “저희가 반도체 사업분야로 많은 성과를 내지 못했음에도 차세대융합기술연구원의 지원을 통해 반도체 시장의 ‘게임체인저’로의 자신감을 가질 수 있었다” 이어서 김 대표이사는 “최근에는 수요기업에서 우리 회사를 먼저 찾고 있고, 우리 회사의 성장성에 관한 이야기를 많이 듣고 있다”라고 강조했습니다.



차세대융합기술연구원 전영표 박사에 따르면, 최근 반도체업계의 가장 큰 이슈는 ‘시스템반도체의 첨단패키지 산업들이 큰 발전’이라고 합니다. 이는 전공정의 미세화 기술이 한계에 다다르다 보니 후공정에서 반도체를 접합하는 기술이 강조되고 접합 과정에서 사용되는 열을 최소화하는 기술에 대한 수요가 많이 늘어나는 추세라고 합니다. 그래서 이러한 상황에서 비에스테크닉스가 가지고 있는 ISB(Induction Selective Bonding)라고 하는 ‘자기 유도방식에 의한 인덕티브 본딩’ 방식이 매우 큰 ‘게임체인저’가 될 수 있는 기술이라는 평입니다. 이외에도 경기도는 차세대융합기술연구원과 함께 작년 한 해 동안 ‘경기도 반도체 테스트베드 활용 기술개발 지원사업’을 통해 반도체 공급망 취약분야 핵심품목 기술개발 6건, 경기도 반도체 테스트베드 활용 기술실증 75건을 지원하였으며, 반도체 기술교류회 및 상생포럼 개최를 통해 도내 반도체 기업 간 협력체계를 강화하는 성과를 냈습니다.



한편, 경기도와 차세대융합기술연구원은 2024년 사업에 참여할 신규기업을 모집하는 중입니다. 모집 대상 기업은 도내 반도체 분야 중견·중소기업이며, 사업에 참여한 기업에는 기술실증을 위한 시제품 성능평가비 및 분석비 지원, 기술개발 공간, 전문 연구인력 등 3가지 분야에 대한 지원이 있을 예정입니다. 공모에 대한 자세한 내용은 융기원 누리집(aict.snu.ac.kr)에서 확인할 수 있으며, 별도의 공모 기한 없이 예산이 소진될 때까지 상시 신청 받을 예정입니다. 이전 기사 보기 [미래 핵심산업, 경기의 반도체] ① 반도체 기업지원‥경기도반도체기술센터가 책임집니다! #경기 #경기도 #경기뉴스광장 #Gyeonggi #Gyeonggido #경기도_반도체산업과 #미래_핵심산업 #경기도_반도체 #기업지원 #경기도반도체기술센터 #차세대융합기술연구원 #경기도_테스트베드_활용_반도체_기술개발_ 사업 #안산시_기업 #비에스테크닉스 #bstechnics #안산시화공단 #소부장_생산_전문기업 #나노코리아 #반도체_칩_접합_기술개발 #시스템반도체_분야