펨트론 사업보고서 (2024.12)
2. 주요 제품 및 서비스

가. 제품 라인업

제품	장비의 개요

SMT 검사장비	- PCB제조 SMT공정 납도포 및 실장부품 3차원(3D)검사장비

반도체 검사장비	- 반도체 패키징공정 Wafer 및 Wire Bonding 검사장비
- 반도체 메모리모듈 검사장비
- 반도체 패키지 외관검사장비
- FC-BGA 고집적회로 PCB검사장비

2차전지 검사장비	- 2차전지 Lead Tab In-Line 제조장비 및 검사장비

[제품별 매출 비율]

(단위 : 천원)

매출유형	품 목	2024년(제23기)	2023년(제22기)	2022년(제21기)

금액	비율(%)	금액	비율(%)	금액	비율(%)

제품	SMT 검사장비	48,961,443	85.9	59,097,627	80.2	48,596,659	79.5

반도체 검사장비	7,847,965	13.8	13,636,573	18.5	11,264,643	18.4

2차전지 검사장비	195,250	0.3	981,600	1.3	1,297,000	2.1

합 계	57,004,658	100.0	73,715,800	100.0	61,158,302	100.0

나. 주요 제품의 기능, 용도, 특징(1) SMT검사장비

[SPI 장비]

제품	제품의 특징

Moire 방식 3D 측정
Dual Projection
컬러 2D 3D 알고리즘을 동시에 수행
리얼 컬러 3D 영상 구현
최고 속도 (0.25sec/FOV)
펨트론 자체 개발 SPC
고속 정밀 제어 및 소음 진동 감소

[AOI 장비]

제품	제품의 특징

Moire 방식 8-Way Projection
1.1-18um 미세도 대응
2D RGB 조명 사용
Full 3D + Full 2D 검사 방식
최고 속도 (0.25sec/FOV)
27mm 부품 높이 측정 솔루션
가성불량 최소화
오프라인 실시간 디버깅 스테이션

■ 제품의 기능 및 용도

당사의 장비는 SMT공정(그림1)에서 PCB기판(그림2)위에 도포된 납도포 형상, 높이, 두께 등 검사(SPI장비) 및 실장부품에 대한 상태를 검사(MOI, AOI장비)하는 장비입니다.

SMT(Surface Mounter Technology)는 표면실장기술을 의미합니다.

제한되어 있는 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board, PCB) 단면 또는 양면의 표면위에 납을 도포하고 그 위에 칩, 전자소자 등과 같은 전자 부품을 집적시키는 패키징 기술을 필요로 하는데, 이러한 기술 중 하나가 표면 실장 기술입니다. 이는 인쇄 회로기판에 전자 부품을 직접 접합하는 기술로 이전에 사용되었던 PIH(Pin-In-Hole) 기술보다 설계가 쉽고, 공정 단가가 낮으며, 품질이 높다는 등의 여러 장점이 있어 PIH 기술을 대체하여 사용되고 있는 기술입니다.

그림1. SMT 공정도

당사 검사장비의 역할은 다음과 같습니다.

그림1의 SMT공정에서 Loader가 녹색 PCB판을 Screen Printer로 이송하면 납도포로 패턴이 그려집니다. 이후 펨트론 SPI에 의해 납도포 상태를 분석, 점검합니다. 다음 Mounter를 통과하면서 PCB판위에 그림2와 같은 전자부품들이 실장되면 펨트론 AOI가 실장이 제대로 되어 있는지를 분석,점검합니다. 당사의 장비가 검사하는 것은납도포 형상, 높이, 두께 등 검사(SPI) 및 실장부품에 대한 상태(AOI)이며 그림3 이미지와 같습니다.

그림2. PCB기판 이미지*출처 : 펨트론

5.jpg 검사이미지그림3. 검사이미지*출처 : 펨트론

■ 제품의 특징

당사 SMT 검사장비는 무아레 방식을 이용한 3D 측정으로 3D 영상을 Real Color로 구현하고 2D 및 3D 알고리즘을 동시 수행할 수 있습니다. 64bit 윈도우 7 Operating 시스템 운영체제를 탑재하였고, Dual Projection을 이용하여 그림자현상을 해소시키고 있습니다. 컨베이어 이동없이 X축 및 Y축 방향으로 카메라 헤드 이동이 가능한 Linear Motor Gantry가 구동하면서 고속 정밀 제어를 통해 반복정밀도 향상 및 소음, 진동을 감소시키는 것이 가능합니다.

6.jpg 모아레방식 3D검사 알고리즘 개념

당사의 검사장비는 개별적인 작업수행이 아닌 SMT공정(그림1)상에서 SPI보다 선행장비인 스크린프린터와 후행장비들인 Mounter,3D AOI등과 연동하여 자동화시스템으로 작업수행이 가능합니다.

당사 SMT검사장비 전 모델에 Moire 8-Way Projection, Full 3D + Full 2D 검사 방식으로 선명한 3D 이미지를 구현할 수 있습니다. 공용 라이브러리를 이용한 편리한 Teaching이 가능하며, 옵션사양으로 27mm 부품 높이 측정 Solution 제공 및 Side Camera를 이용한 측면 검사 기능을 제공하여 Top Camera에서 볼 수 없는 리드 안 쪽까지 불량검출이 가능하고 사용이 편리한 통합 라이브러리 시스템을 제공할 수 있습니다.

당사의 SMT 검사장비는 컴팩트한 사이즈 부터 중대형 사이즈 까지 다양한 형태의 주문 제작이 가능하다는 장점이 있습니다. 아울러 당사의 설비 제조 노하우를 통해 고객사의 공간 효율성 향상, 정확한 검출, 가성 불량을 최소화하는 효과를 가져올 수 있습니다. 운영 측면에서는 시각적 편의성이 높고 사용이 용이한 유저 인터페이스(UI)와 자체개발 통계 프로그램인 SPC로 신뢰성 있는 데이터 분석 및 사용자 중심의 인터페이스를 제공하고 있는 것이 특징입니다. 이외에도 Off-Line 실시간 디버깅스테이션 및 다양한 원격제어로 검사 작업 수행에 대한 모니터링 또한 가능해 동사 장비에서 발생하는 오류에 대해 빠른 대처가 가능합니다.

당사의 SMT검사장비는 SMT제조장비기업, 검사장비기업, PCB제조기업, PCB제조약품기업 등이 주요 Supply Chain을 이루고 있으며, SMT 응용 분야로는 자동차 전장, 모바일 및 스마트폰 Device, LED, 가전, 조명, TV를 비롯한 Display 등이 있어 다양한 산업군에 걸쳐 당사의 제조 장비가 적용되고 있습니다.

(2) 반도체 검사장비

제품	제품의 특징

최고 품질의 3D 와이어 검사
빛 반사로 인한 문제가 없는 경면 부품 검사
당사 고유 광학 기술로 3D 설비에 동축 조명 적용
SIP/FBGA/FOWLP/FOPLP/WLCSP 모든 패키지 대응 가능
고해상도 품질로 009004이하, Bump, Mini LED 등 소형 부품 및 집적도 높은 부품 검사에 최적화

■ 제품의 기능 및 용도

당사의 반도체검사장비는 반도체 Wafer Bump 및 Wire Bonding검사기, 반도체 패키지 외관검사 장비, 메모리 모듈 검사장비이며, Wafer Bump검사를 세분화하면 FC-BGA Bump Solder검사, FC-BGA Bump Coining Pre-coat검사,이물(FM)검사, FC-BGA Bump Metal Mask검사를 수행합니다. 반도체 패키지 검사장비는 반도체 패키지 업체(OSAT)에서 Package 제조 후 최종 출하 전 외관 검사를 해서 제품의 양불을 판정하는 장비입니다. 반도체 메모리 모듈 검사장비는 메모리 반도체 제조 후 제품 출하 전 최종 메모리 제품의 양불을 판정하는 장비입니다.

당사의 Wire Bonding 검사장비는 Wire 유/무, 루프 높이, 접합 유/무, 기타 Wire 손상여부(단선,손상, 들림, 겹침)에 대한 검사를 수행합니다.

FC-BGA(Flip Chip-Ball Grid Array)는 CPU, 그래픽처리장치(GPU) 등 전기 신호가 많은 고성능 반도체 칩을 메인보드 기판과 연결해주는 반도체용 기판입니다. FC-BGA은 칩과 기판이 밀착되어 Wire 방식 대비 신호 손실이 적고 전달력이 빠른 것이 특징입니다. 또한 Bump 또는 Bumping이란 칩과 Substrate를 연결해주는 매개체로 Flip Chip을 Substrate에 전기적으로 연결하기 위해 Gold 또는 Solder Bump(돌기)를도금 혹은 인쇄 방식으로 Chip 위에 형성시키는 것을 의미합니다. 반도체 Packaging과 Assembly 과정에서 반도체 Chip(Die)와 기판(Substrate) 단자 사이에 전기적 연결을 확보하는 배선(Wiring) 공정에서 기존의 Wire Bonding이 아닌 돌기(bump) 모양의 금속을 형성해 연결하는 반도체 패키징 공정의 한 과정입니다.

반도체 제조 기술의 발전으로 셀 집적도와 미세화 정도가 점차 높아짐에 따라, 후공정 및 패키징 공정의 중요도가 점차 높아지고 있습니다. 동일한 시간에 처리해야하는정보량이 점차 늘어나고 있어 전통적인 방식의 Hard Wiring 및 Packaging으로는 물리적 한계에 직면했습니다. 따라서 최근 IDM 및 후공정 전문 기업들의 기술 개발에 대한 요구가 증가하고 있습니다.

패키징 공정의 개략적인 과정은 다음과 같습니다. 패키징 공정은 내부 칩을 외부의 충격과 오염으로부터 물리적으로 보호하기 위하여 겉면을 포장하는 과정도 존재하지만, 칩을 회로기판(PCB)에 실장했을 때 전기 신호를 주고받을 수 있도록 Substrate에 연결하는 과정을 거칩니다.

이로인해 칩을 먼저 패키징 기판(Substrate)에 연결하고, 그 기판을 다시 메인보드(=시스템보드, PCB보드)에 연결하는 과정을 거칩니다.

9.jpg 패키징공정 도식도

이때 칩-기판(Substrate)을 연결하는 부분을 동사의 비전 검사장비를 사용해 외관의 불량 여부를 체크합니다. 칩-기판 연결 방식에는 1. 와이어 본딩방식과 2. Flip chip방식이 있습니다.

10.jpg 칩-기판 연결방식

와이어 방식은 칩과 기판 사이를 와이어 형태의 금속 전선으로 연결하는 것이고. Flipchip 방식은 칩을 반대로 뒤집어, 칩 위에 튀어나온 부분(Bump)을 만들어 연결하는 것입니다. Bump를 이용하면 전선보다 더 많은 면적을 사용하기 때문에 전력 효율이 더 좋아집니다.

기판-보드를 연결할 때는 1. 리드 프레임 방식과 2. 솔더 볼(Package PCB)방식이 있습니다. 리드 프레임은 리드(Lead)로 연결하고, 솔더 볼 방식은 Bump와 비슷하게 산이 아닌 동그란 전극으로 연결합니다. 예전 리드프레임 방식에서 진화하여 최근에는 솔더 볼 방식을 많이 적용하고 있습니다.

위와 같은 방식으로 반도체 후공정에서 잉곳을 잘라 웨이퍼를 만들고 반도체 메모리 패키징과정을 거치는 동안 아래처럼 당사의 장비(8800WI, 8800WIR, Zeus, Appollon)가 각각 검사를 진행하는 것입니다.

12.jpg 후공정검사 적용장비■ 제품의 특징

당사의 반도체부분 검사장비들은 멀티하이브리드 시스템으로 최적화된 이미지 처리능력과 알고리즘, 그리고 고속 GPU 및 이미지 처리능력을 수행할 수 있어 진정한 3D검사기라 할 수 있습니다. 따라서 매우 작은 소형부품까지도 검사가 가능합니다.

*자료출처: 펨트론

FC-BGA 시장은 최근 수급 불균형이 일어날 정도로 수요가 크게 늘고 있습니다. 코로나19와 같은 상황으로 비대면 디지털 수요가 늘어나면서 서버, PC 등에 고성능 반도체 기판을 적용하는 고객사가 증가하고 있습니다. (3) 2차전지 검사장비

제품	제품의 특징

2차전지 리드탭의 표면 결함 및 치수 자동 검사
양불 선별 적재 기능
Film부 / Metal 부 / Film Metal 항목 검사 가능
가로 40-70 mm / 세로 30-60mm 사이즈 검사

■ 제품의 기능 및 용도

당사 2차전지 검사장비는 Area Camera를 이용하여 이차전지 Lead Tab의 표면 결함및 치수를 자동으로 검사하고, 양품과 불량품을 선별 적재할 수 있는 자동 비전 검사 시스템입니다.

Lead Tab 제조과정에서 발생되는 Lead Tab의 기포, 이물, 찍힘, 얼룩, 휨, 치수 등을 검사합니다. 리드탭(Lead Tab)이란 아래 파란색 타원형의 위치에서 이차전지 외부로전기를 입출력시키는 전극 단자를 말합니다.

22.jpg 리드탭

이차전지제조업체 라인은 4개의 주요공정, 즉 전극공정, 조립공정, 활성화공정 및 디가싱공정으로 구성됩니다. 그 중 Lead Tab은 두번째 공정인 조립공정의 세번째 Tab Wellding 공정에 투입되며, 이차전지 배터리를 완성시키는 중요한 역할을 하는 원재료 중하나입니다.

333.jpg Tab welding 공정도

*자료출처 : 인터넷매체

이차전지생산업체(LG에너지솔루션등)는 통상적으로 Lead Tab을 전문 부품업체(1차벤더)로부터 조달합니다. 당사의 이차전지검사장비는 그 1차벤더에 납품되어 Lead Tab 제조과정에서 발생되는 기포, 이물, 찍힘, 얼룩, 휨, 치수 등을 검사하는 장비입니다.

■ 제품의 특징

당사의 이차전지 Lead Tab 검사장비는 세계최초이차전지 Lead Tab In-Line 검사장비이며 개당 가장 빠른 1.6sec의 검사속도를 보유하고 있습니다. 당사는 확장성 높은설계기술을 보유하고 있어 업체별 맞춤 시스템 적용이 가능합니다.

검출항목으로는 File부 기포, 이물, 찍힘, 스크래치를 검출하고, Metal 부 이물,얼룩,찍힘,Lead 휨을 검출합니다. 또한 Film Metal 치수를 분석할 수 있습니다.

성능 면에서는 높은 Resolution인 5nm(25um)를 구현하며, 유저가 원하는 특정배율 선택이 가능합니다. 이는 유효배율 5만배, 디지털 줌 이용시 최대 10만대 배율 구현에 해당합니다.

장비 구동방식면에는 피딩(Lead컷팅 전)-->그리퍼(Lead컷팅 후) 이송방식으로 작동합니다. 기본 5-xis full motorising이 장착되었으며 한번에 최대 7개까지 장착가능한멀티 샘플 홀더를 기본으로 제공됩니다. 이외에도 스테이지 Navigation 기능이 기본 카메라 포함 사양으로 탑재되었습니다.

당사의 장비는 멀티컨트롤이 가능하여 복수 검사라인을 1대의 PC로 컨트롤하기 때문에 각 라인별 불량 확인을 1명의 중앙모니터링 인원으로 가능합니다. 이에 비용 절감효과로 있습니다.

다. 경기변동과의 관계, 계절적 요인, 제품의 라이프 사이클최근 들어 4차 산업혁명 시대를 맞아, 초연결화, 초지능화를 위하여 사물인터넷 및 인공지능을 위한 하이엔드 모듈의 수요가 기하급수적으로 증가하고 있습니다. 또한 인포테인먼트, 전기차 상용화 등에 따라 자동차 주요 구성품의 전자기기 비중이 지속적으로 증가하는 추세입니다.

칩, 디스플레이 패널등 전자부품 산업의 최종 제품은 TV, 컴퓨터, 노트북, 휴대폰 등 가전 및 자동차, 산업용기기 등 경기변동에 민감한 제품입니다. 부품 제조업체는 부품의 예상 수요 및 관련 전방산업 경기에 따라 생산라인을 증설하거나 신규 투자를 수행하며, 장비산업은 부품 제조업체의 투자계획에 따라 영업실적이 변동됩니다.

따라서 장비 산업은 경기변동에 민감하게 반응하는 장치산업의 특징을 갖고 있으며, 부품 제조업체의 설비투자 여부에 따라 통상 30~36개월 주기로 경기변동 사이클을 나타내고 있어 장비업체의 가동률 또한 이에 민감하게 변동되는 특성이 있습니다.

또한 부품 산업은 양산을 위한 투자에서 제품생산까지 일정한 시차가 존재해, 수요 증가를 예측하고 투자를 시작하면 투자가 완료되는 시점에서 생산물량이 급증하여 초과공급이 발생하게 되고, 이후에는 투자를 축소하게 돼 일정시점 이후 초과수요가 발생하는 양상이 반복되고 있습니다.

당사의 검사장비는 산업용 장비로서 계절적 요인에 의한 수요 변동 영향은 미미한 수준이며, 일반적인 경기변동의 영향을 받는 산업 입니다.

라. 주요 제품 등의 가격변동추이 당사는 SMT, 반도체,이차전지분야 자동화 공정 장비를 생산 공급하는 회사입니다. 장비의 특성상 각 제조사별 공정 및 규격이 표준화가 되어 있지 않기 때문에 고객이 원하는 사양에 따른 장비별 가격의 편차는 매우 큰 편입니다. 따라서 단순 가격 비교는 적절하지 않아 기재 하지 않았습니다. 마. 주요 제품 등 관련 각종 산업표준당사의 주요 제품은 관련 산업표준에 대한 해당사항이 없습니다.

다만, 국내외 납품 및 수출을 위해서는 각 국가 또는 지역마다 요구하는 품질규격이 있어 당사는 그 중 CE(전기안전시험), ESD(전자파시험), KCS(자율안전확인)을 취득하였습니다. 특히 CE, ESD등 관련 국제규격을 취득하지 못한다면 수출에 영향을 미칠 수 있습니다.

바. 주요 제품 등 관련 소비자 불만사항 등당사의 SMT,반도체,이차전지분야 검사장비는 당사에서 직접 조립 생산 및 고객사에설치후 시운전과정을 거쳐 최종 검수완료서를 징구합니다. 이에 당사는 최근 3년내 반품 또는 하자 등으로 인한 소비자 불만 및 소송 등이 발생한 경우가 없습니다.당사는 철저한 현장관리 및 사후관리에 최선을 다하고 있으며, 검수 완료 후에도 공급한 장비에 대하여 고객 필요에 의한 요청 사항 발생시, 고객의 입장에서 최선을 다해 A/S 등 업무를 수행하고 있습니다. 그 외에 고객사의 요청으로 발생하는 소모품교체 등과 관련된 사항은 납품기간에 따라 유.무상으로 서비스를 제공하고 있습니다.