PCB 기술 - 패키징 기판 업계 조사 연구 보고서, 모두가 IC 패키징 기판을 더욱 잘 이해할 수 있도록 한다

1, 앞에 단어

집적회로 패키징 기판은 IC 패키징 기판 (IC PCB), IC 패키징 적재판, IC 패키징 기판이라고도 할 수 있으며, 집적회로 칩의 담체이자 고밀도 패키징의 핵심 재료 중 하나이며, 칩을 패키징할 때 지지, 방열, 보호, 배전, 전기신호 전송 등의 기능을 가지고 있다.유기포장기판은 매개전기상수가 낮고 품질밀도가 낮으며 가공공예가 간단하고 생산효률이 높으며 원가가 낮은 등 장점이 있어 현재 시장점유율이 가장 높은 기판류형이다.

유기패키징 기판은 기존 인쇄회로기판(PCB)의 제조원리와 공정을 바탕으로 개발됐다.패키징 기판은 크기가 더 작고 전기 구조가 복잡하기 때문에 일반 PCB보다 제조가 훨씬 어렵다.서로 다른 물리적 성능과 응용 분야에 따라 유기기판은 강성 유기포장기판과 유연성 유기포장기판으로 나눌 수 있다.

유기포장기판의 원가는 칩포장에서 아주 큰 비률을 차지하는데 저단지시선결합기판에 속하는 원가는 총포장원가의 약 40~50% 를 차지하지만 고급후장칩기판의 원가는 70~80% 에 달한다.패키징 기술의 발전에 따라 패키징 기판은 IC 패키징 산업의 진보를 추진하는 데 점점 더 중요한 역할을 발휘하고 있다.본 보고서는 주로 유기포장 기재 업계의 현황을 연구하고 그 기술과 시장 발전 추세를 분석한다.

2. 국내 유기포장 기재 업계의 현황

2.1 국내 산업 분포

국내 유기 포장 기판 산업은 비교적 늦게 시작되었고 2009년 이후 포장 기판 산업화의 돌파를 실현했다.현재, 국내 칩 설계와 패키지가 아직 중저가에 있기 때문에, 와이어프레임 패키지가 비교적 높은 비율을 차지하기 때문에, 국내 패키지 기판 패키지 재료의 비율은 글로벌 시장보다 훨씬 낮다.이밖에 관건적인 원자재, 설비와 기술의 격차는 국내기업이 기술수준, 공예능력과 시장점유율면에서 여전히 뒤떨어져있다.

중국전자회로공업협회의 통계에 따르면 2019년 중국인쇄회로기판업종의 생산액은 2274억 9900만원인데 그중 포장기판의 생산액은 74억 9200만원으로 동기대비 18.59% 성장하여 총생산액의 3.29% 를 차지하였다.2019년, 국내 기업의 포장기판 판매액은 30억원을 초과해 전 세계 시장의 약 5% 를 차지했으며 시장수요는 고성장추세를 보였다.현재 국내 기업의 양산 제품은 주로 지시선 결합 패키지에 응용되는 저가형 기판 제품이지만, 역조립 칩 패키지에 응용되는 고성능 다층 기판 제품은 여전히 연구 개발 단계에 있어 국제 선진 수준과 차이가 있다.고급유기기판기술은 공예, 재료, 설비 등 면에서 거의 모두 국외기업에 의해 독점되였고 국내기업의 기술력량이 취약하며 고객자원이 결핍하고 고급포장기판의 연구개발투입이 비교적 적었다.

국내에서 포장기판업종에서 선두적지위를 차지하는 기업은 주로 심남회로주식유한회사 (심남회로), 안드로이드락실업주식유한회사 (안드로이드락), 주해광동아포장기판과학기술유한회사 (주해광동아), 흥삼쾌운회로과학기술유한회사 (흥삼쾌통), 심수단방과학기술유한회사 (심천단방) 등이다.일부 PCB 제조업체들도 선전, 우시, 주하이, 난퉁 등에 각각 공장을 설립하거나 새로운 프로젝트에 투자하는 패키징 기판 분야에 주목하고 진출하고 있다.

2.2 국내 주요 기업 소개

우리 나라 첨단과학기술유기IC포장기판의 발전은 이미 많은 사람들의 주목을 받았다. 심남회로를 대표로 하여 안세트기판기업은 고밀도유기포장기판의 기술개발과 산업화항목에 끊임없이 투입하여 자주적지적재산권과 국가관련 표준을 증가시켰다.그리고 일정한 돌파를 이룩했다.일부 기술과 제품은 국내 선두수준과 세계 선진수준에 도달하여 국외거두의 독점을 타파하고 국내 포장기판업종의 공백을 메웠으며 일정한 시장규모를 형성하였다.표1은 국내 주요 포장 기재 생산 업체의 기본 상황이다.

2.3 시장 분석

국제적으로 유명한 칩제조업체와 밀봉시험기업이 중국에서 생산능력을 확대하도록 적극 배치하고 투자하여 중국의 반도체포장산업규모의 쾌속적인 확장을 직접 이끌었다.중국의 칩 제조 규모의 부단한 확대와 단말기 전자 응용 시장의 급속한 성장은 또한 중국 반도체 패키징 업계의 성장을 크게 추진했다.국가과학기술중대전문항목의 지지하에 장전신기술, 안세트, 부미전, 화천과학기술 등 국내 포장업종의 선진포장기업도 포장기판에 기초한 포장재료, 층압, 시스템급 집적칩포장기술과 3차원포장기술을 개발하고있다.이는 국내 검측 산업 사슬의 급속한 발전을 더욱 이끌 것이다.그러므로 우리 나라 고급포장기판시장의 잠재력이 거대하며 유기포장기판의 국산화진척이 특히 중요하다.

2.4 기술 로드맵

패키징 기술의 급속한 발전에 따라 반도체 패키징 부품의 소형화, 소형화, 다기능, 고주파, 고속, 고성능, 저비용 등 특성이 점점 더 패키징 기판으로 옮겨지고 있다.선진적인 패키징 발전의 수요를 만족시키기 위해 유기 패키징 기판은 배선 밀도를 높이고 두께를 낮추며 기계/전열/전기 성능을 향상시키는 방면에서 개선하고 최적화해야 한다.

일반적으로 칩기판을 거꾸로 장착하는 기술지표는 유기포장기판의 기술수준을 대표할수 있다고 인정하고있다.강성 패키징 기판 분야에서 남아시아 과학기술 ABF 첩층 구조 역장착 칩 기판의 기술 로드맵은 표 2와 같다.기판 층수는 22층을 초과하고 단일 기판의 면적은 100mm * 100mm로 더 증가하여 I/O 수량을 증가하고 코어 두께는 150mm로 감소하여 패키징 높이를 낮출 것이다.구멍의 구멍 지름은 80mm로 줄고 블라인드 구멍의 구멍 지름은 55mm로 줄며 블라인드 구멍은 6층으로 스택됩니다.건막공법은 선폭/선거리를 8mm/8mm, 용접방지층 두께를 10mm, 볼록점 간격을 90mm로 낮춘다. 이상의 기술지표는 모두 고성능, 고밀도, 얇은 패키징 제품의 발전방향을 실현하기 위한 것이다.

국내 역조립 칩 패키지 기판 공급업체의 기술 로드맵은 표 3과 같다.국내 기업들이 선진 수준과는 거리가 있지만 이미 기판 가공 기술력을 갖춰 앞선 기술로 접근하고 있음을 알 수 있다.

플렉시블 패키지 기판 분야에서 반가성법의 공정 로드맵은 표 4와 같이 최소 선폭/선간격 8μm/8μm, 최소 공경 10μm의 제품을 제조했다.국내외 동종 제품의 기술 지표와 비교했을 때, 각 항목의 지표는 모두 국내 선두 수준과 국제 선진 수준에 도달했다.

2.5. 선두 기업의 연간 발전 현황

최근 몇 년 동안 국가 정책의 전폭적인 지원과 국내의 거대한 시장 수요에 힘입어 국내 반도체 산업은 발전의 빠른 길로 들어섰다.반도체 패키징 산업 사슬의 핵심 재료로서 국내에서는 패키징 기판에 대한 대체 수요가 왕성하다.2019년에 국내 일부 기판기업은 쾌속적인 발전을 실현하였다.

국내 강성 패키징 기판 분야의 선두 기업인 아비회로는 전자 상호 연결 분야에 집중하여"세계적인 전자 회로 기술과 솔루션 통합 업체를 만드는 것"에 주력하고 있다.인쇄회로기판, 포장기판, 전자조립과 연결 등 3대 업무를 보유하여 업계 내의 독특한"삼합일"업무 배치를 형성한다.현재 이미 자주적인 지적재산권을 가진 포장기판 생산기술과 공예를 형성하여 집적회로 분야의 운영체제의 구축에 적응하고 자광수예, ase, 과학기술에 의탁하고 실리콘제품, 송, 음향학, 음향, 장전보 등 기술이 되었다.화천과학기술 등 세계 선두의 IC 설계, 테스트 및 부품 제조업체 장기 파트너.우리는 일부 세분화된 시장에서 선두적인 경쟁 우위를 가지고 있다.예를 들어, 회사는 실리콘 마이크 마이크로컴퓨터 전기 패키징 기판 분야에서 기술

이 제품은 전 세계에서 선두를 달리고 있으며 애플과 삼성 등 스마트폰에 널리 사용되고 있으며 전 세계 시장 점유율은 30% 를 넘는다.무선 주파수 모듈 패키징 기판은 3G, 4G 핸드폰 무선 주파수 모듈 패키징에 광범위하게 응용된다;임베디드 메모리 칩에 사용되는 하이엔드 메모리 칩 패키징 기판은 이미 대규모로 생산되었다.프로세서 칩 패키징 기판의 경우 이제 역조립 패키징(FC-CSP) 기판을 대규모 생산에 사용할 수 있습니다.회사는 적극적으로 포장 기재의 생산을 확대하여 국산 기재로 수입품을 대체하는 물결을 이끌었다.우시 저장 포장 기판 공장은 2019년 6월에 시험 생산을 시작했으며, 현재 생산 능력이 언덕을 오르는 단계에 있다.2019년에 포장기판업무는 영업수입이 11억 6400만원으로 동기대비 22.94% 성장하여 회사 총영업수입의 11.06% 를 차지하였다.회사의 연구개발 투입은 5억 3700만 위안에 달하여 전년 동기 대비 54.77% 증가하여 회사 총수입의 5.10% 를 차지하였다.회사는 주로 차세대 통신 인쇄 회로 기판과 스토리지 패키징 기판에 투자하며, 주로 고밀도, 높은 집적도, 고속 고주파, 고방열 및 소형화 등 핵심 분야를 겨냥한다.회사는 발명 특허 357건, 국제 PCT 특허 22건 등 455건의 특허 라이선스를 획득했다.특허 수권 수량이 업계 선두를 차지하다.

중국 최초의 플렉시블 회로기판과 플렉시블 패키징 기판 제조업체인 IPCB는'플렉시블 인쇄회로기판-플렉시블 패키징 기판-모듈 구성 요소'설계 제조 원스톱 서비스 체계를 구축하는 데 주력하고 있다.Dell의 비즈니스는 고밀도 플렉시블 인쇄 회로 기판, 소프트 및 하드 결합 기판, 패키징 기판 및 전자 표면 장착 모듈 구성 요소의 제조를 다룹니다.우리는 광저우와 쑤저우에 두 개의 생산 기지를 세웠다.우리의 고객은 통신, 컴퓨터, 금융 IC 카드, 자동차 전자, 소비자 전자, 의료 장비 및 항공 우주 분야를 포함합니다.우리의 고객은 주로 국내외 대형 전자 정보 기업으로 많은 국내외 주류 전자 정보 기업과 밀접한 협력 관계를 형성했다.제품은 피니사, 화웨이, 골음향학, 성천광학, 추티테크놀로지, Ophioponics, 비스칼, TCL, 삼성, Avago, TriQuint 등 회사의 주요경영제품에 널리 응용되여 고객들의 광범한 인정을 받았다.또한 지분 협력을 통해 Angelica 제품은 애플과 테슬라의 산업 사슬에 성공적으로 진입하여 새로운 발전 기회를 가져왔다.이와 동시에 신세대 5G 산업의 발전을 맞이하기 위해 회사는 5G에 적용되는 LCP 플렉시블 패키지기판을 성공적으로 연구개발하여 5G 산업의 상용화에 필요한 재료보장을 제공하고 국내의 공백을 메웠다.2019년에 플렉시블 포장 기판 업무의 성장이 강하여 매출액은 3억 9천만 위안에 달하여 전년 동기 대비 39.28% 증가하여 플렉시블 포장 기판 업계에서의 선두 우위를 더욱 공고히 하였다.

Ipcb는 2012년에 패키징 기판 업계에 진출하여 중국에서 처음으로 이 분야에 진입한 제조업체가 되었다.몇 년간의 축적을 거쳐 회사는 점차 포장 기판 공예의 핵심 기술을 장악하여 고객, 기술과 공예 능력에서 끊임없이 돌파를 실현하였다.포장기판 생산량과 생산능력 이용률과 같은 핵심 지표가 모두 높아졌다.2019년에 포장기판업무의 판매수입은 2억 9700만원에 달하여 동기대비 26.04% 성장하여 회사 총영업수입의 7.82% 를 차지하였다.2019년에 회사의 연구개발에 1억 9800만원을 투입하여 회사의 총수입의 5.2% 를 차지하였다.회사는 주로 5G 안테나 무원 상호 조정 제어 기술, 고주파 고속 신호 무결성 제어 기술, 성장 수축 빅데이터 분석 예측 등 여러 기술 분야에서 시스템 연구와 공격을 진행한다.그 중 임베디드 라인 (ETS) 패키징 기판의 중점 개발은 35mm 두께의 구리 MSAP 공정 라인의 생산, 임베디드 라인 공정 개발, 임베디드 라인 방식으로 고방열 임베디드 라인을 생산하는 등 핵심 기술을 극복하고 해외 기술 독점을 돌파하였으며,스마트 설비용 두꺼운 구리 고방열 매선 봉인 기판의 개발과 산업화를 실현한다.중국 집적회로 패키징 기판 산업의 신속한 발전을 돕다.회사는 중국에서 이미 102개의 특허를 수여하였는데, 그중 발명 특허는 54개, 실용 신형 특허는 48개이다.우리는 PCT 국제 특허 2건을 출원해 총 2건의 해외 특허를 취득했다.

3. 업계 발전 추세 및 전망

5G, 인공지능, 사물인터넷과 전기차 등 선진기술의 발전에 따라 글로벌 전자시장은 반드시 빠른 성장을 보일 것이다.이와 함께 코로나19 팬데믹(세계적 대유행), 미·중 무역전쟁 등 악재도 시장에 큰 불확실성을 주고 있다.시장 경쟁은 더욱 치열해지고 양극화 추세는 더욱 뚜렷해질 것이다.

현 단계에서 국내 기판 기업은 기술과 원가 방면에서 여전히 경쟁 우세가 부족하며, 일부 고급 포장 기판의 선진 기술은 완전히 한일 기업에 의해 독점되고 있으며, 원자재도 해외 기업에 의해 통제되고 있다.국내 기판 업체들은 글로벌 제조사와의 격차를 줄이기 위해 신공법과 신기술 개발에 열을 올려왔다.예를 들어 심남회로는 PCF와 ABF 소재 기반의 기판 SAP 공정을, 아텔리아는 LCP와 BT 소재 기반의 플렉시블 패키징 기판 공정을 개발해 양산했다.알리트와 유한회사는 TTM의 중국 대륙 4개 PCB와 패키징 기판 업무를 인수하고 강성 패키징 기판 분야로 발전시켜 산업 사슬과 기술을 더욱 완비할 계획이다.

4. 결론

중국은 세계에서 가장 큰 집적회로 소비시장이며, 현재 중국의 집적회로 자급률은 시장 수요를 크게 만족시킬 수 없다.국내 IC 패키징 기판 업계의 지속적인 강력한 시장 수요와 희소한 생산 능력 공급 사이에는 큰 차이가 존재한다.대규모 확장의 자금 압력과 비교적 긴 확장 주기를 고려할 때 국내 공급과 수요의 불균형은 장기적으로 존재할 것이다.이러한 시장과 생산 능력 간의 불일치는 또한 패키징 기판의 현지화 잠재력을 크게 만든다.기술과 자금의 문턱이 상대적으로 낮고 원가와 지리적우세가 있기에 집적회로포장은 중국이 먼저 발전해야 할 업종이다.유기포장기판은 집적회로포장의 관건재료로서 기필코 포장업종의 건전한 발전을 지탱하는 초석으로 될것이다.

다른 포장재에 비해 유기포장기재의 기술난이도는 더욱 크지만 리윤이 높고 응용분야가 많으며 시장공간이 넓고 기회와 도전이 병존한다.국내 기판생산기업은 기술, 설비와 인재를 유치하여 기술수준을 부단히 제고하고 고급선진의 기판기술을 발전시키며 산업사슬의 전후단과 적극 협력하여 시장발전추세를 파악하고 시장경쟁력을 제고한다.미래의 포장기판 분야에서 국내 제조업체는 더욱 큰 발전을 이룰 것이며, 점차 국제 선진기업과의 격차를 줄이고, 포장기판의 국산화 과정을 가속화할 것이라고 믿는다.