레이저 젯팅의 작업속도 단축  
대면적 레이저 리플로우도 선보여

(주)다원넥스뷰가 최근 레이저 솔더링 머신에서 새로운 패러다임으로 사업을 확대하고 있다. 미세 접합이 가능한 ‘정밀도’의 레이저 기반 솔더링 시스템에 ‘생산성’ 기능을 추가, 품질과 생산성 확보라는 두 마리 토끼를 잡는 솔루션을 확보했다. 지난해 ‘레이저 젯팅’과 ‘고속 레이저 리플로우’를 선보이고 입지 다지기에 총력을 쏟고 있다. 이 회사의 이동건 이사는 “예상치 못한 변수로, 지난해의 계획이었던 레이저 솔더링, 레이저 젯팅, 레이저 리플로우의 ‘트리플 크라운 달성’이 연기되었다”면서, “사회적 거리두기 기간 동안 성능 안정화에 집중하여 경쟁력을 더욱 끌어올렸다. 새로운 마음가짐으로 최종목표를 향해 적극적으로 움직일 계획이다”고 말했다.

(주)다원넥스뷰 / 이동건 이사 지난해부터 레이저 젯팅과 레이저 리플로우 시장에서 입지를 다지는 작업에 총력을 쏟은 결과, 여러 고객들과 프로젝트를 진행해 오고 있다. 레이저 솔더링, 레이저 젯팅, 레이저 리플로우 등 모든 레이저 솔더링 시장에서 ‘트리플 크라운 달성’을 위해 다시 한번 힘을 내 볼 방침이다.

상반기 귀사는 어떠했는가?

A
상반기는 Wafer MEMS Probe Card용 레이저 마이크로 본더의 대규모 수주로 나쁘지 않았다. 메모리용 프로브카드 협력사 중심의 투자가 나왔고, 하반기에도 추가적인 주문이 예상된다. 레이저 솔더링 사업부는 코로나19 악재를 벗어나지 못했다. 연초에 잡혀 있었던 여러 건의 신규 프로젝트 대부분이 연기되었다. 특히, 하늘길이 닫혀 해외사이트向 테스트와 납품 건이 큰 타격을 받았다.
사회적 거리두기 기간 동안 당사는 레이저 솔더링 머신의 기술적 안정화에 힘을 기울였다. 그 결과 한층 높은 경쟁력을 구축하게 되었다. 현재 하반기 이후 투자와 관련해서 조금씩 이야기가 나오고 있는데, 진일보시킨 설비와 기술력을 앞세워 대응해 나갈 계획이다.

올해 상반기 전장 업종의 투자가 눈에 띄었다. 레이저 솔더링 수요는 어떠했는가?

A
꾸준한 편이었지만, 전장 전반에 걸친 투자는 아니었다. 전기차 배터리 업체의 라인투자 건이 이슈를 끌었다. 글로벌 완성차 업체들이 전기차 확대를 강력하게 추진하고 있어서 전기차 배터리의 수요는 기하급수적으로 올라갈 것으로 예견되고 있다. 성장가능성을 보고 해당 업체는 생산성 증대 목적으로 신규 라인을 증설하였다.
전기차용 배터리관리시스템(BMS) 공정에는 레이저 리플로우 장비가 포함되어 있다. BMS 보드의 재질이 특수한 탓에 일반적인 리플로우 공정을 활용하기가 어렵다. 열에 의한 보드 손상으로 생산자체가 불가능하다. 그래서 레이저 리플로우 공법이 유일한 해결책으로 여겨져 있다. 공정 안정화가 잘 마무리된다면 레이저 단독 시장으로 확장될 가능성이 매우 크다.

레이저 솔더링 머신에 대한 현장 반응은 여전히 높은가?

A
레이저 솔더링의 저변이 점차 확대되어 가고 있다. 그런데 아직은 시장에서 깊이 있게 받아들여지지 않고 있다. 몇몇 대형 시장이 주도하는 폭발적인 성장 단계는 아니다. 특수한 재질의 자재를 제외하면, 대부분의 레이저 공정은 다른 솔더링 머신에 비해 납땜 품질이 월등히 우수한 편이다. 문제는 포인트 공정 중심이라 이 부분에 있어 가장 높은 작업 속도를 보유했음에도 기존의 메인 양산 수단에 견주어 작업속도와 차이가 있다는 점이다. 레이저 솔더링 머신 시장의 가장 큰 걸림돌은 작업속도 즉, 생산성이다. 레이저 입장에서 생산성이 선결되어야 할 과제이다. 예전에도 그랬고, 지금도 그렇다.
현재 시장에서 요구하는 생산성 기준점은 리플로우/웨이브 솔더링 수준이다. 레이저 기반의 솔더링 설비에서 이를 구현하기가 매우 어렵다. 기술적인 한계가 있기 때문이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 당사는 ‘레이저 솔더 젯팅’과 ‘고속 레이저 리플로우’를 출시하게 되었다.

레이저 젯팅 솔더링 시스템에 대한 특장점을 설명해 달라.

A
당사의 기술력은 대표이사 이하 레이저 응용 기술과 모회사인 다원시스와 맥을 같이하는 정밀 제어 기술에서 비롯된다. 우선 레이저 젯팅의 품질과 반복성은 레이저 빔의 품질과 수직, 수평 얼라인 기술에 많은 영향을 많이 받는데 당사는 최적의 빔 사이즈와 얼라인 정도를 모니터링하고 보정하는 독창적인 기능을 접목시켰다. 그리고 하나의 Digital Processor Board로 솔더볼 공급, 레이저 컨트롤, 압력 컨트롤을 동시에 Closed Loop로 하고 있어 초창기에 이슈가 되었던 솔더볼 막힘과 솔더볼 미공급에 대한 문제를 근본적으로 해결하였다. 그리고 환경에 따라 공정 파라미터를 바꾸는 AI 방식의 공정 대응이 가능한 독창성을 갖추고 있다. 최적화된 레이저 빔으로 데미지를 줄여 소모품인 Capillary 수명도 긴 것이 장점이다. 더불어, 초당 6포인트의 솔더링이 가능한 수준으로 작업속도를 높였다. 이는 기존 설비에 비해 3~5배 높은 수준의 생산성을 제공한다.


지난해 대면적 레이저 리플로우 출시를 언급했다. 해당 설비에 대해 설명해 달라.  

A
몇 해 전부터 특히 반도체 패키징 공정에서 LAB가 혁신적인 기술로 각광을 받아오고 있다. LAB의 가장 큰 특징은 레이저 광학계에 있는데, 기존의 레이저 솔더링이 Gaussian 타입의 빔 프로파일을 주로 사용했는데, 빔 면적 전체가 동일한 Intensity를 가지는 Top Hat 타입의 빔 프로파일을 가지고 있고, Beam 면적 또한 IC 크기에 상응하게 커야하기 때문에 대면적 빔 또는 Area Beam이라고 부른다. Laser Beam의 Uniformity와 실시간 온도 제어가 핵심 기술이며 전공정에서 Substrate와의 Ball Align이 품질에 대한 영향이 가장 크다. 당사도 대면적 빔에 대한 솔루션을 이미 갖춰 놓고 있다. 다만, 일괄적으로 동일한 열량을 공급하는 면적 빔의 경우 회로 패턴에 대한 열적 조건에 차이가 있을 경우 실제 양산에서는 냉납과 과열의 절충점을 찾기 어렵기 때문에 조건에 따라 국부적으로 열량을 조절할 수 있는 보다 나은 솔루션을 병행하여 준비하고 있다.   

향후 마스터플랜을 말해 달라.

A
지난해부터 레이저 젯팅과 레이저 리플로우 시장에서 입지를 다지는 작업에 총력을 쏟은 결과, 여러 고객들과 프로젝트를 진행해 오고 있다. 예상치 못한 변수로 본격적인 설비 투자가 연기되었지만, 내실화를 통해 두 제품의 시장성에 대해 충분한 확신을 가지게 되었다. 지난해의 목표로 삼았던 레이저 솔더링, 레이저 젯팅, 레이저 리플로우 등 모든 레이저 솔더링 시장에서 ‘트리플 크라운 달성’을 위해 다시 한번 힘을 내 볼 방침이다.   굳이 트리플 크라운을 목표로 하는 이유는 솔더링 공법이 제품별로, 생산 조건별로 우열이 틀리기 때문이다.  각 레이저 공법별로 전문 인력 양성하여, 다양한 응용 분야에 근본적인 토털솔루션을 제공하는 차별화된 장비 공급사로 발전해 나갈 계획이다.