In-Line 3D CT AXI 모델 발표에 만만의 준비를 마친 SAKI Corp.가 본격적인 움직임을 준비하고 있다. 이 회사는 이미 지난해 In-Line 3D CT AXI 모델 개발을 완료했지만, 공식적인 출시는 연기해 왔다. 신규 설비의 완성도를 높이기 위해 고신뢰성의 전장업종을 대상으로 철저한 현장 검증작업을 진행했고, 완성도를 끌어올리는데 시간을 투자해 왔다. 이러한 노력의 결실물을 지난 6월 JPCA 2019 전시회에 출품하였고, 전장 업체들로부터 큰 관심을 받았다. SAKI Korea 김규섭 지사장은 “기존 당사의 검사기대비 크게, 무게가 30% 줄어든 반면 검사성능, 속도는 20% 향상되었다. 개발 초기단계부터 In-Line 3D CT AXI를 염두에 두고 제작된 설비로, 3D CT AXI의 In-Line 시장에서 큰 명성을 떨칠 것”이라고 기대하였다. 이어 그는 “SAKI의 In-Line 3D CT AXI가 압도하고 있는 IGBT 모듈 업종을 중심에 두고, 반도체 후공정/SMT 업종에 서서히 확대해 나갈 계획”이라고 말했다.

덩치는 줄이고, 성능/속도는 높이고           
전장용과 SMT용 버전으로 공급 계획
 

SAKI Korea / 김규섭 지사장(左), 이준호 과장(右) 최신의 초고속 3D CT AXI ‘BF-X4’는 개발단계에서부터 In-Line화를 염두에 두고 제작된 설비이다. SAKI의 In-Line 3D CT AXI가 압도하고 있는 IGBT 모듈 업종을 중심에 두고, 반도체 후공정/SMT 업종에 서서히 확대해 나갈 계획이다.

요즘 X-Ray 검사기 업체들이 IGBT 시장에 관심을 보이고 있다. 그 이유가 무엇이라고 생각하는가?

A
전력의 효율적 활용과 전력 손실을 최소화하려면 고효율의 파워모듈이 필요하며 이러한 파워모듈은 하이브리드, 전기자동차가 늘어남에 따라 그 수요도 증가하고 있다. 여러 파워모듈이 기술적으로 개선되고 있는 가운데, IGBT 모듈도 고효율을 목표로 진화를 거듭하고 있다. IGBT의 세대별 진화에 따라 적용 재질이 변화하고 있으며, 고관전압의 X-선 투과로만 검사가 가능한 모듈 및 생산공정이 점차 늘어나고 있다. 생산량이 적을 때에는 샘플 검사만 실시했는데, 생산량 증가와 품질 이슈 때문에 전수 검사방식으로 전환하는 업체들이 늘어났고, 더불어 In-Line 양산용 설비요구가 증가하고 있다. 결론적으로, X-Ray 검사 영역에서 성장 가능성이 높은 영역이기 때문에 많은 업체들이 집중하고 있는 것 같다.
한편, 220kV 관전압이면서 In-Line화 된 SAKI의 3D CT AXI는 검사성능과 검사속도 측면에서 압도적인 우위를 점하고 있어서 해마다 명성을 높여 나가고 있다.

전장용 IGBT에서의 주요 검출항목은 무엇이며, 귀사의 대응하는 핵심 기술들은 무엇인가?

A
전장용 IGBT 파워모듈 내의 보이드 검사가 대표 검출항목이다. IGBT가 하나의 모듈 내에서 멀티 레이어로 제작되기 때문에 보이드 이미지를 정확하게 보는 쉽지 않다. 모듈 내의 보이드 이미지가 중첩되어 보일 수밖에 없고, 정확히 어떠한 레이어에서 생성되었는지 확인하기 어렵다. 또한, 전장 IGBT 특성상 높은 강도의 X-선을 투과하여 영상을 입수하므로 자동검사가 가능할 만큼 좋은 영상을 얻기가 쉽지 않다.
이러한 어려움을 극복하기 위해서는 3D CT 기술이 근간이 되어야 하고, 정확한 이미지를 확보할 수 있는 X-선 투과 관전압 및 파워 등의 검사기 하드웨어 그리고 다층 레이어를 층별로 확실하게 구분해서 볼 수 있는 소프트웨어 기술이 적절하게 조화를 이뤄야만 한다. 소프트웨어 기술 중에서도 특히, 층마다 생성된 보이드 간섭현상을 해결할 수 있는 ‘필터링 기술’ 그리고 이것을 자동으로 검사할 수 있는 ‘알고리즘’도 핵심이다. 당사에서는 접착 면적의 보이드 비율을 계산하여 양불을 판정하는 검사알고리즘을 적용해 솔더층(Thermal pad)의 보이드 검출을 검사한다.

최근 HiP 불량에 대한 이야기가 많아지고 있다. HiP 불량 검출 솔루션을 오래전부터 내세웠는데, 귀사의 솔루션을 이야기해 달라.
 
A
HiP 불량은 표면 납땜성 불량, 표면장력 불량, 솔더링 프로파일 불량 등으로 인해 발생한다. Functional Test에서 양품으로 판정될 확률이 높아서 해당 불량을 검출해 내기가 쉽지 않다. HiP 불량 검사를 위한 첫 번째 조건은, 불량 발생이 의심스러운 포인트를 잘 볼 수 있는 image reconstruction 획득이다. 당사에서는 Planar 3D CT 방식과 슬라이스별 image reconstruction 기술을 적용하여 신뢰성 높은 각 단면별 검사를 실시한다.
강력한 소프트웨어로 촬상 영상을 처리하여 대상 높이를 미크론 단위로 분할 출력한다. 각 층에 대한 정보는 전용 검사알고리즘을 이용하여 분석 및 영상 출력한다.

지난해 언급한 차세대 3D CT X-Ray 출시시기를 언제로 잡고 있는가?

A
SAKI는 강력한 성능의 ‘초고속 3D CT AXI’ 모델을 올해 하반기 혹은 내년 초반에 발표할 계획이다. 1년여의 시간 동안 당사의 주요 전장 업종 고객사를 대상으로 필드 테스트를 진행하면서 완성도를 더욱 끌어올렸다. 지난 6월 JPCA 2019 전시회에 차세대 모델인 ‘BF-X4’을 출품하여 큰 관심을 받았다.
새로운 BF-X4는 SAKI 고유의 Planar CT 기술을 적용하여 In-Line 공정에 대응 가능한 수준의 고속 및 고해상도의 3D 검사성능을 구현해 냈다. 기존 당사의 3D AXI 모델 대비 장비의 크기와 무게가 30% 정도 줄어든 반면, 검사속도와 성능이 20% 이상 향상되었다.

신규 모델의 타깃 애플리케이션을 말해달라. 

A
BF-X4를 크게 2가지 버전으로 구분해 발표할 계획이다. 고관전압 버전(220kV)과 일반 관전압 버전(160kV 이하)으로 세분화할 방침이다. 고관전압 모델을 통해 기존 IGBT 고객들을 그대로 유지하고, 일반 관전압 버전으로는 반도체 후공정/SMT 업종의 3D CT AXI In-Line 영역을 확대해 나갈 계획이다.
당사는 3D CT AXI 설비의 인라인화에 매진하여 SMT 업종으로도 확장해 나가는 게 큰 로드맵 중 하나이다. 향후 SMT 실장기술이 진화하고 있는 방향을 예측하고, 그 시장을 겨냥한 포석으로 신규 모델을 적극 활용할 방침이다.

귀사에서 제공하는 여러 M2M 솔루션 중 차별화된 솔루션이 있다면 소개해 달라.

A
당사는 검사공정 토털솔루션 제공업체만이 지원할 수 있는 고객중심의 솔루션을 준비하고 있다. 생산공정개선에 기여하는 ‘Multi Process View’ 솔루션 제공을 목전에 두고 있다.
강력한 IoT/M2M 시스템으로 SPI / AOI / X-Ray 검사기들을 연계해 해당 솔루션은 공정 후단의 솔더링 이후에 발생한 불량 혹은 불량이 의심된 영역을 검사 공정별 데이터를 하나의 화면에서 직관적으로 볼 수 있게 하는 시스템이다. 하나의 화면에서 검사 데이터를 모두 모니터링하기 때문에 직접적인 비교 및 점검이 가능하다. 해당 시스템을 통해 생산업체는 솔더량, 프린팅 위치 수정 등의 개선작업으로 공정프로세스 개선효과를 누릴 수 있다. 올해 하반기에 완성도 높은 수준을 선보일 계획이다.