AI 시대에 대응하는 반도체 패키지와 테스트

[도서소개]

데이터의 사용량이 크게 증가하는 AI 시대에는 적층, 이종 적합, 시스템인패키지(SiP) 등 다양한 첨단 반도체 패키지 기술의 중요성이 커지고 있다. 특히 HBM(High Bandwidth Memory)과 이를 위한 TSV 적층 기술, 칩렛(Chiplet)과 하이브리드 본딩, 인터포저 기술은 첨단 반도체 패키지의 팩심 기술이 되고 있다. 

[목차]

Chapter 01 반도체 패키지의 정의와 역할

1. 반도체 후공정

2. 반도체 패키지의 정의

3. 반도체 패키지의 역할

4. 반도체 패키지의 개발 트렌드

5. 반도체 패키지 개발 업무 과정과 직무 

Chapter 02 반도체 패키지의 종류

1. 반도체 패키지의 분류

2. 컨벤셔널 패키지

3. 웨이퍼 레벨 패키지

4. 적층 패키지

5. 시스템 인 패키지 

Chapter 03 패키지 설계와 해석

1. 반도체 패키지 설계

2. 구조 해석

3. 열 해석

4. 전기 해석 

Chapter 04 컨벤셔널 패키지 공정

1. 컨벤셔널 패키지 공정 순서

2. 백 그라인딩

3. 웨이퍼 절단

4. 다이 어태치

5. 인터커넥션

6. 몰 딩

7. 마 킹

8. 솔더 볼 마운팅

9. 싱귤레이션

Chapter 05 웨이퍼 레벨 패키지 공정

1. 웨이퍼 레벨 패키지 공정 순서

2. 포토 공정

3. 스퍼터링 공정

4. 전해 도금 공정

5. 습식 공정 – PR 스트립과 금속 에칭

6. 팬인 WLCSP 공정

7. 플립 칩 범프 공정

8. 재배선 공정

9. 팬아웃 WLCSP 공정

10. 실리콘 관통 전극 패키지 공정

11. 측정과 검사

Chapter 06 반도체 패키지 재료

1. 원재료와 부재료

2. 리드프레임

3. 서브스트레이트

4. 접착제

5. 에폭시 몰딩 컴파운드

6. 솔 더

7. 테이프

8. 와이어

9. 포장 재료

10. 포토 레지스트

11. 도금 용액

12. PR 스트리퍼

13. 에천트

14. 스퍼터 타깃

15. 언더필

16. 캐리어와 접착제, 마운팅 테이프

Chapter 07 반도체 테스트

1. 반도체 테스트 개요

2. 웨이퍼 테스트

3. 패키지 테스트

4. HBM 테스트

Chapter 08 반도체 패키지 신뢰성

1. 신뢰성의 의미

2. JEDEC 기준

3. 수명 신뢰성 시험

4. 환경 신뢰성 시험

5. 기계적 신뢰성 시험

[저자소개]

서민석

저자는 한국과학기술원 재료공학과에서 학사, 석사 학위를 취득했고, 반도체 패키지를 위한 전해 도금 공정 및 재료 연구로 박사 학위를 취득했다. 이후 SK 하이닉스 반도체에서 SRAM & Flash 공정 개발에 참여했다가 2003년부터 반도체 패키지 개발 부서에서 RDL, Flip chip, Fan in WLCSP, TSV(HBM, 3DS, Wide IO) 등의 Wafer Level Package 개발을 주관했는데, 특히 2013년에 SK하이닉스에서 세계 최초로 HBM을 개발할 때 패키지 개발 팀장으로서 기여했다.

2011년에는 미국 뉴욕주에 있는 연구 컨소시엄 SEMATECH에 파견 나가서 TSV 패키지를 연구하기도 했으며, Semi Korea 기술 심포지엄 패키지 분과에서 2003년부터 기술 위원으로 활동한 경력을 인정받아 2015년에는 Semi로부터 공로상을 받았다. 2022년부터 한국 마이크로전자 및 패키징 학회(KMEPS)에서 신규기술분과위 위원장을 맡고 있고, 같은 해에 학회에서 기술상을 수상했다. 또한 Wafer Level Package 분야에서 다수의 국내외 논문 및 학회 발표, 특허 출원 등을 했는데, 이러한 기술 활동 외에도 후배 양성 및 패키지 기술 저변 확대를 위한 교육 활동에도 적극적으로 참여해 SK하이닉스 사내 강사는 물론 여러 대학, 업체, 연구소 등에 반도체 패키지 관련 강의를 진행했다. 그 활동의 일환으로 2020년에는 ‘반도체 부가가치를 올리는 패키지와 테스트’라는 책을 SK하이닉스 후원으로 발간했다.

SK하이닉스는 2023년 말에 퇴사했고, 2024년부터 Camtek이라는 Metrology & Inspection 장비를 만드는 회사의 한국 연구소를 맡고 있으며, 반도체, 특히 첨단 반도체 패키지 기술에 필요한 새로운 Metrology & Inspection 기술을 연구 개발하면서 반도체 패키지 산업의 기반 확립에 기여할 수 있는 강의 및 저서 활동도 틈나는 대로 하고 있다.