반도체 주식투자 후공정-소켓

반도체 주식투자를 위한 공부이다. 그 중 이번에는 소켓에 대한 기본 개념을 이해하고자 한다. 더 심도있는 내용은 추가적으로 검색을 바란다. 본 글은 기초 뼈대를 쌓는 내용으라 생각하고 읽어주었으면 좋겠다. 비 전공자도 이해할 수 있게 본인도 비 이공계열로 내가 이해한 내용을 쉽게 풀어쓰고자 한다.

 

패키징테스트

전공정에도 테스트가 있다했다. 전공정에서 했다고 테스트가 끝은 아니다. 미세하고 중요하기에 각 테스트 작업은 여러번 반복되어 진다. 웨이퍼 테스트를 실시한 후 PASS/FAIL 분류 -> 웨이퍼에서 칩으로 자른다(이때 유명한 장비사는 이오테크닉스, 한미반도체) -> 칩으로 자른 뒤에도 한번 더 검사를 진행한다(패키징 테스트) 

 

자료 유안타증권

 

반도체 검사의 분류

1) 전공정 : 웨이퍼 번인테스트(스트레스테스트)를 한뒤 프로브카드를 통해 웨이퍼 검사를 진행한다

2) 패키징 : 패키지 번인테스트를 시행한다

3) 모듈공정 : 모듈테스트(패키징 후 기판에 꼽은 뒤 기기에 부착하여 해당 기기가 정상작동하는지 점검)를 진행한다.

 

반도체 테스트의 중요성

반도체는 복잡해지고 기능은 향상되며 아울러 높은 신뢰도가 요구된다. 아울러 미세화와 첨단패키징(2.5D, 3D) 등으로 발전함에 따라 테스트 공정은 더 추가해지고 중요하게 된다. 반도체 수요는 앞으로 늘어나게 될 것이다. 데이터센터, 5G, 전장, 자율 주행 등 앞으로 반도체는 수요는 늘어나게 될 것이다. 이에 따라 테스트 수요 역시 증가하게 될 것이다.

 

반도체 테스트 벨류체인

공정별 해당 밸류체인이다. 번인테스트/프로브카드는 앞서 게시한 전공정 글을 참고하면 된다. 언급안한 번인소터는 번인테스트 후에 자동화 분류를 위한 장비이며, 핸들러는 검사할 수 있게 칩을 이동시켜주는 장비이다. 

여러 공정이 있지만 주목할 부분은 소켓검사 벨류체인인 리노공업, ISC, 티에스이다.

 

테스트소켓

패키징한 칩을 테스트기에 꼽아 테스트하여 칩이 정상유무를 확인한다.

 

자료 리노공업

 

 

소켓의 대표적인 종류는 포고타입과 실리콘 러버타입 소켓이 있다. 이중 고전적인 방법은 포고타입 소켓을 먼저 알아보자

오래전부터 사용하여 검증된 소켓 검사방식이며, 수명이 길다. 고객사에 맞춤 제조와 다품종 소량생산이 가능하다. 비메모리에 주로 사용된다. 단점으로는 솔더블 손상 위험이 있으며 고주파에 취약하다는 점이 있다.

 

자료 리노공업

 

실리콘러버타입도 있다. 접촉면적이 넓어 전기신호가 원활하게 이동가능하며, 접촉안정성이 높다. 칩 손상 위험도가 낮으며 고속테스트 원가경쟁력이 우위에 있다. 대량생산도 용이하다. 단점으로는 짧은 수명, 미세 검사가 포고타입대비 어려움이 있다. 주로 메모리에 사용되었으나 서버CPU, GPU 등으로 확대되고 있다. ISC와 티에스이가 대표기업이다.

 

 

반도체 테스트 소켓의 중요성

첫째, 단가(P)의 상승이다. 미세공정 및 첨단 패키징(2.5D, 3D)이 도입됨에 따라 소켓역시 이에 발맞춰 기술 개발이 필요하다. 반도체가 발전할 수록 소켓 역시 발전이 필요한데 이렇게되면 소켓의 가격 또한 상승하게 될 것이다. 일례로 DDR5가 도입됨에 따라 해당 검사 소켓의 단가 30% 수준 상승하게 된다고 한다.

 

둘째, 수요(Q)의 증가이다. 차량용반도체, 최근 핫한 HBM, AI반도체, 차량용반도체 등 반도체의 기술 개발을 지속된다. 개발한 칩이 정상 작동하는지 사전 테스트를 할 것이며, 테스트에 통과하여 시제품으로 만들기 전에도 대량생산에 대한 적합성을 위해 검사는 지속된다. 반도체의 기술개발이 지속되는 한 테스트 소켓의 수요도 증가하게 될 것이다.

 

셋째, 소켓 시장변화이다. 대면적 서버 CPU 소켓시장, 실리콘 러버 소켓 침투율이 증가하고 있다. 대면적 서버 CPU 소켓은 단가가 높인 대표적인 고마진 제품이다.

 

반도체 테스트 과정 요약

웨이퍼 단에서의 검사 -> 패키징 검사 -> 모듈검사