고신뢰성 전장·반도체 사로잡은 열제어 ‘미학’
종합 열공정 파트너로서 선보이는 하반기 청사진
올해 상반기 국내외 SMT 설비 경기는 소비재와 범용 전자제품을 중심으로 투자 신중론이 우세했다. 환율 변동과 원가 부담 속에서 많은 기업이 신규 자본지출(CAPEX)을 보수적으로 운영했으나, 반도체 패키징과 첨단 전장 부문만큼은 예외였다. 고부가·고신뢰성 시장에서는 보이드 저감, 공정 안정성, 저온·저잔사 공정에 대한 요구가 끊임없이 이어지며 기술 검토가 한층 깊어졌다. 글로벌 솔더링 트렌드를 선도해 온 헬러코리아는 이러한 시장 변화 속에서 진공 및 포름산 리플로우, 차세대 가압오븐(PCO) 등 독보적인 열공정 포트폴리오를 앞세워 위기를 기회로 전환하고 있다. 장비 단품 공급을 넘어 데이터 기반의 스마트 팩토리 대응력과 저탄소 친환경 가치까지 실현하는 헬러코리아를 만나, 전력반도체와 AI 후공정 시장을 겨냥한 하반기 마스터플랜과 초고품질 구현을 위한 기술적 해법을 들어보았다.
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헬러코리아(주) / 정영철 전무
헬러코리아의 중장기 비전은 단순한 장비 공급사를 넘어 ‘차세대 고부가 열공정 솔루션 파트너’가 되는 것이다. 그 중심에는 차세대 반도체 패키징용 가압오븐인 PCO가 있다. |
하반기 설비투자에 대한 점진적 회복 기대감이 높아지고 있다. 귀사에서 염두에 두고 있는 업종은 어디인가?
A
개인적으로, 하반기 시장은 급격한 V자 반등보다는 업종별로 차별화된 회복세를 보일 것으로 전망한다. 헬러코리아는 전장, 전력반도체, OSAT, 배터리 전자모듈 등 네 가지 핵심 업종을 정밀 타깃팅하고 있다. 전기차 ADAS와 자율주행, BMS 등에 탑재되는 전장 모듈은 고신뢰성 솔더링 품질이 필수적이다. SiC/GaN 기반의 차세대 전력반도체 역시 열저항 관리가 핵심이기에 진공 솔루션 수요가 지속될 것이다. 아울러 AI와 HBM 등 첨단 후공정(OSAT) 영역으로 갈수록 기존 SMT 수준을 뛰어넘는 플럭스리스 공정이 요구된다. 배터리 영역 또한 셀 자체를 넘어 제어 보드 등 전자모듈 영역에서 안정적인 열공정 수요가 대두되고 있다. 장비의 단품 공급을 넘어 고객 제품의 특성과 유지보수 비용, 에너지 효율까지 종합적으로 고려하는 솔루션 중심의 영업을 전개할 방침이다.
진공 리플로우 공정의 생산성 저하와 솔더 비산 문제를 극복하기 위한 헬러코리아만의 공정 제어 솔루션은 무엇인가?
A
진공 리플로우에서 생산성 저하가 발생하는 원인은 감압과 진공 유지, 복압이라는 물리적 시간의 추가에 있다. 헬러는 이를 해결하기 위해 인라인 진공 구조와 함께 제품별 최적 진공 프로파일을 매칭한다. 특히 핵심 제어 개념인 ‘숏 사이클 컨베이어(Short Cycle Conveyor)’를 통해 진공 챔버 전후의 이송 타이밍을 정밀하게 동기화하여 투입 및 배출 구간의 대기 시간을 극복하고 UPH 저하를 최소화했다.
솔더 비산(Splatter) 문제 역시 단순히 진공도의 문제가 아닌 압력 변화의 품질 문제로 접근해야 한다. 솔더가 액상선에 도달해 안정화되기 전 급격한 압력 변화를 주면 내부 휘발 성분이 순간적으로 팽창한다. 이에 대응하여 압력 변화율을 제어하는 PID 솔루션을 확보하고 단계적 감압과 제어된 복압을 구현했다. 장비 하드웨어적 안정성뿐 아니라 소재와 스텐실 설계, 패드 구조까지 아우르는 DOE(실험계획법) 기반의 종합 공정 처방을 제안하고 있다.
포름산 리플로우에 대한 관심이 뜨겁지만 가스 안전성과 가스 소모량 제어가 기술적 장벽으로 꼽히는데...
A
포름산 리플로우는 미세 피치와 고신뢰성 패키징에서 세정 공정 부담을 획기적으로 줄여주는 매력적인 대안이지만, 철저한 안전 관리와 농도 제어가 전제되어야 한다. 헬러의 포름산 솔루션은 금속 표면의 산화막 제거에 필요한 최적의 농도를 소크(Soak) 구간에만 정밀하게 주입하는 방식을 취한다. 가스를 과도하게 소모하지 않으면서 실시간 농도 및 산소 모니터링을 통해 공정 안정성을 유지하는 구조다. 설비 내부에는 CO 센서, 포름산 누설 감지 시스템, 자동 리필 버블러 및 배기 처리 시스템을 구축하여 작업자 안전을 최우선으로 확보했다. SEMI 안전 기준을 충족하는 설계와 풍부한 글로벌 레퍼런스를 바탕으로 까다로운 대기업 고객사들의 EHS(환경·보건·안전) 승인 심사를 완벽히 지원하고 있다.
설비의 에너지 효율과 인더스트리 4.0 기반의 데이터 분석 기능이 핵심 경쟁력으로 부상했다. 헬러코리아의 기술적 해법은 무엇인가?
A
에너지 효율은 이제 단순한 비용 문제가 아닌 고객사의 탄소배출 및 TCO(총소유비용)와 직결되는 평가지표다. 헬러는 자체 개발한 에너지 관리 소프트웨어를 통해 생산, 대기, 비가동 등 장비의 상태에 따라 배기량과 전력 사용을 최적화한다. 여기에 ‘저온 촉매제 플럭스 관리 시스템’을 도입하여 플럭스 휘발 성분을 화학적으로 분해함으로써 오븐 내부의 오염을 원천적으로 억제한다. 이는 PM(유지보수) 주기를 연장하고 다운타임을 줄여 폐기물 감소 효과로 이어진다.
스마트 팩토리 대응을 위해서는 실시간 Cpk 공정 모니터링 시스템을 제공한다. 온도, 산소 농도, 진공 압력 등 수많은 공정 파라미터를 실시간 수집하여 SPC(통계적 공정제어) 관점에서 관리한다. 품질 이슈 발생 시 작업자의 경험에 의존하는 대신 데이터 기반의 역추적이 가능하며, 고객사의 MES 및 추적성 시스템과 완벽히 연계되어 전장 및 반도체 시장이 요구하는 가혹한 품질 보증 기준을 만족시킨다.
보이드율 1% 미만의 초고품질 접합을 달성하고자 하는 고객들을 위한 기술적 조언과 함께, 귀사의 중장기 마스터플랜을 밝혀달라.
A
보이드율 1% 미만이라는 극도의 품질은 단지 우수한 진공 장비 한 대를 도입한다고 완성되지 않는다. 장비 스펙 이전에 가스가 배출되는 최적의 진공 타이밍 설정, 솔더 페이스트의 플럭스 성분, 스텐실 설계, 패드 구조 및 부품 하부 공간 등 공정 전체의 밸런스가 맞물려야 한다. 헬러코리아가 장비 제안에 앞서 고객 제품으로 실제 샘플 테스트를 거치는 DOE 기반 접근을 강조하는 이유다.
헬러코리아의 중장기 비전은 단순한 장비 공급사를 넘어 ‘차세대 고부가 열공정 솔루션 파트너’가 되는 것이다. 그 중심에는 차세대 반도체 패키징용 가압오븐인 PCO가 있다. 헬러의 PCO 장비는 이미 글로벌 시장에서 약 80여 대 규모의 다수 수주를 확보할 만큼 기술력을 공인받았다. 이를 바탕으로 리플로우, 진공, 포름산, PCO를 아우르는 독보적인 열공정 포트폴리오를 다질 것이다. 나아가 전 세계를 잇는 헬러의 강력한 글로벌 네트워크를 결합하여, 국내 고객사가 해외 생산 거점에 진출할 때도 장비 설치부터 공정 안정화까지 일관된 글로벌 테크니컬 서비스를 제공하겠다.
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