레이저쎌 반기보고서 (2023.06)
1. 사업의 개요

당사의 사업의 개요에 앞서, 전문용어와 축약어가 많은 산업 특성으로 인해 관련 용어 해설을 기재하였습니다. [주요 용어 정의]

용 어	설 명

리플로우(Reflow) 또는
리플로우솔더링(Reflow Soldering)또는 매스리플로우(Mass Reflow)	인쇄회로기판(PCB)에 부품을 실장하여 PCB와 부품의 전기적 접속을수행하기 위해서 오븐과 같은 구조 내에 고온의 열원을 인가함으로써 스크린프린터 등을 사용하여 미리 도포된 솔더크림을 용융후 재응고시켜 PCB에 부품이 안정되게 접합되도록 하는 기술 또는공정

면광원 (Area Beam)	사각형 또는 원형의 빔면적 전체 영역에 걸쳐 세기가 균일한 강도분포(Intensity Distribution)를 갖는 레이저빔

리웍 (Rework)	리플로우 공정 후 불량이 발생 했을 시 불량소자 제거하고, 양품 소자를 설치하는 공정

솔더링 (Soldering)	충전재 금속(솔더)을 녹여 접합부에 넣어 두 개 이상의 소재를 접합하는 공정으로서 양쪽 소재 각각에 금속경계화합물(IMC; Intermetallic Compound)층을 형성하여 견고한 접합을 형성

신터링 또는 소결접합 (Sintering)	가루나 가루를 압축한 덩어리를 녹는점 이하의 온도로 가열하여 녹이면서 고압으로 압축하는 고온고압을 인가하였을 때, 가루가 녹으면서서로 밀착하여 고체금속처럼 단단하게 응결되는 현상

웨이퍼(Wafer)	반도체칩(Semiconductor Chip)을 제조하는 원재료인 실리콘 등의 반도체소재를 단결정(Single Crystal) 또는 다결정(Poly-crystal)과 같은특성을 가지는 원통형 고체덩어리(잉곳; Ingot)으로 제작한 후에 수십um에서 수백um의 얇은 원판형태로 절단하여 만들어진 소재

파운드리 (Foundry)	반도체 산업에서 외부 업체가 설계한 반도체 제품을 위탁받아 생산공급하는 공장을 가진 전문 생산 업체 또는 이 업체가 수행하는 사업

프로브카드 (Probe Card)	반도체의 동작을 검사하기 위하여 웨이퍼 상태의 반도체 칩과 테스트 장비를 연결해 주는 웨에퍼보다 약간 크게 제작된 수천개에서 수만개의 프로브핀(Probe pin)을 가진 기판 형태의 카드

2.5D / 3D 패키징	TSV(Through Silicon Via, 실리콘 관통전극) 또는 유사한 기술을 사용하여 칩과 칩을 수직방향으로 3차원적으로 연결하는 기술. 2.5D패키징 기술은 Si Interposer (실리콘 인터포저)라는 중간연결층을 사용하여 여러 칩을 연결하며 3D 패키징 기술은 이러한 중간연결층없이 칩을 3차원적으로 연결하는 기술.

AREA (Advanced Research in Electronics Assembly) 컨소시엄	솔더링/리플로우 기술을 필요로 하는 기업들과 협업하여 관련 분야의 차세대 기술을 공동으로 개발하고 기술을 공유하고자 하는 목적으로 만들어진 기술컨소시엄. 미국의 Universal Instruments사의 첨단공정연구실(APL; Advanced Process Laboratory) 주도로 시작되고 유지

BEV (Battery Electric Vehicle)	HEV(Hybrid Electric Vehicle)나 PHEV(Plug-in HEV)와 같이 주행상황에따라 연료와 전기를 조합하는 등 일부는 기존의 엔진과 연료를 사용하는 것이 아닌, 순수하게 2차전지 또는 배터리의 전기만을 이용하여 주행하는 자동차

BMS (Battery Management System)	전기자동차나 하이브리드 전기자동차의 이차전지의 전류, 전압, 온도 등 여러 가지 요소를 센서를 통하여 측정하여 배터리의 충전,방전상태와 잔여량을 제어하는 시스템. 전기 자동차 내부의 기타제어시스템과 연동하여 2차전지가 최적의 작동 환경으로 작동되도록 제어하는시스템

BSOM (Beam Shaping Optic Module)	레이저의 스팟빔(Spot Beam)을 균일한 면광원(Area Beam) 형태로 변환하여 출력하는 당사(레이저쎌) 고유 광학시스템

cfLSR (Compression Flowing Laser Selective Reflow)	가압기능과 면레이저 라인빔 스캔 접합기능을 동시에 갖춘 고성능LSR 기술 또는 장비

fLSR (Flowing Laser Selective Reflow)	단축방향의 면레이저 라인빔으로 접합면을 장축방향으로 스캔하여 접합하는 LSR 기술 또는 장비

인터포저 (Interposer)	인터포저(Interposer)란 미세 공정으로 제작된 직접회로(Integrated Circuit, IC)의 I/O 패드(Input/Output Pad, I/O Pad) 크기가 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)에 제작된 I/O 연결 패드와 크기가 다를 때,IC와 PCB 사이에 추가적으로 삽입하는 미세회로 기판

LCB (Laser Compression Bonder)	대면적 박판 기판에 박판형 반도체칩을 접합할 때 휨이 없는 Zero-Warpage가 가능하도록 가압 기능을 가진 첨단반도체용 면레이저 가압 접합 장비

LCD (Liquid Crystal Display)	액정의 편광 구조를 제어하여 빛을 차단하거나 통과시키는 방식으로원하는 영상을 만들어 주는 액정디스플레이 장치

LED (Light Emitting Diode)	발광다이오드라고 하며 전류를 가하면 빛을 발하는 반도체 소자로갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP), 갈륨비소인(GaAsP), 갈륨질소(GaN) 등으로 만들어지며, 화합물의 종류에 따라 다른 색의 빛 방출

LSB (Laser Sintering Bonder)	당사의 파워반도체용 면레이저 소결(Sintering) 접합 장비. 기본적으로LCB와 동일한 매커니즘을 가지고 있으나, 기존 솔더링 접합이 200도근방에서 이루어진다면 신터링(소결) 접합은 300도 근방에서 접합

LSR (Laser Selective Reflow)	기존 매스 리플로우는 패키지 전체에 열을 가하여 패키지나 기판의휨(Warpage), 열적 데미지 등 불량 문제가 발생함. LSR은 균일한 면레이저를 이용하여 본딩이 필요한 부위만 수 초 이내의 짧은 시간에 조사하여 본딩 부위 이외에는 열적 데미지가 전혀 없어 휨이나 열적 데미지에 의한 불량 문제를 해결한 당사 장비의 기본 명칭

Micro LED	마이크로엘이디. 칩크기가 약 100 마이크로미터 크기 미만의 초소형LED. Micro LED 하나가 RGB의 빛을 내는 화소(픽셀, Pixel)

Mini LED	미니엘이디. 칩크기가 약 100~200 마이크로미터인 초소형 LED. LCD Display의 로컬디밍 (Local Dimming)용으로 사용되는 직하형 백라이트광원으로 사용

NBOL (iNnovation Bonding Optical Laser)	고출력 레이저와 냉각시스템을 일체화하여 설계/제작한 당사(레이저쎌) 고유의 레이저광원 시스템

NBOL-C (iNnovation Bonding Optical Laser-Chiller)	레이저 냉각시스템을 독자적으로 개발하여 제작한 당사(레이저쎌) 고유의 냉각시스템 모델명

OLED (Organic Light Emitting Diode)	유기 화합물을 사용하여 제작된 LED

PCB 또는 인쇄회로기판 (Printed Circuit Board)	전기, 전자 부품을 탑재하고 이들을 회로적으로 연결하는 배선을 단층또는 다층으로 형성하여 놓은 회로기판

pLSR (Probe Laser Selective Reflow)	면레이저의 초소형 사각빔을 이용하여 반도체 검사용 프로브카드의 프로브핀을 레이저접합하는 용도로 사용되는 LSR 기술 또는 장비

rLSR (Rework Laser Selective Reflow)	면레이저를 이용하여 기판 위에 부착되어 있는 불량 미니 LED나 반도체 부품, 각종 칩 등을 떼어 내고 양품 칩을 다시 부착할 수 있는 리웍 용도의 LSR 기술 또는 장비

Solder 또는 솔더	납땜 또는 솔더링(soldering)에 사용되는, 녹는점이 230도 정도로 낮은합금. 주로 납과 주석을 주성분으로 하였으나 최근에는 납(Pb)을 포함하지 않은 무연 땜납을 사용

TCB (TC Bonder; Thermo Compression Bonder)	반도체 제조공정에서 반도체소자와 기판을 가열용 세라믹패드 등을 사용하여 열을 가해 반도체소자를 가압하면서 접합하는 장치

Warpage 또는 휨	패키지 전체에 열이 가해지면 패키지를 구성하는 반도체 칩과 기판의 열응력 차이로 인해서 서로 휨 정도가 달라져 발생하는 패키지가 휘는현상

가. 회사의 현황(1) 사업개황

레이저쎌 주식회사 (이하 "당사")는 2015년 04월 설립한 기업으로, 면광원 에이리어 레이저 기술을 바탕으로 반도체, 디스플레이 및 2차전지 후공정에 해당하는 패키징 공정 중 본딩과정에 사용되는 장비를 개발 및 제조하고 있습니다.

당사는 점(Spot)이 아닌 면(Area)형태로 레이저를 조사하면서도 레이저 조사 면적에 동일한 레이저 빔 균일도를 유지할 수 있는 '면광원-에어리어 레이저' 기술을 바탕으로 칩과 PCB 기판을 패키징하는 공정에 필요한 패키징 장비 제조를 주요 사업으로 영위하고 있습니다.최근 반도체, 디스플레이, 2차전지 분야에서는 소형화, 고성능화 및 집적이 요구되는산업의 성장과 수요가 지속되고 처리되는 데이터의 양이 증가함에 따라 칩과 PCB 기판을 패키징하는 공정에 대한 수요가 지속 증가하고 있습니다. 과거 패키징에서는 칩의 전기적 신호를 주고 받게하기 위해 Wire bonding 방식을 주로 이용했습니다. 하지만 기술 고도화에 따라, 더 많은 전자 신호 입출력이 필요하게 되어 기존의 Wire bonding 방식은 복잡성 및 효율성 면에서 선호도가 떨어지게 되었습니다. 이를 대체하여 Solder Ball 등을 활용하여 칩과 기판이 전기적 신호를 주고 받을 수 있게하는 패키징이 Wire Bonding을 대체하고 있으며, 이는 입출력 밀집도(I/O density) 증가, 전기적/기계적 성능 개선, 우월한 가격대비성능, 폼 팩터(소자 및 칩 등의 물리적 배열 공간) 감축 등의 장점을 가지고 있습니다. 하지만 Solder Ball 등을 활용한 패키징에서는 공기를 가열하여 칩과 기판을 접합하는 매스 리플로우(Mass Reflow) 방식과 헤드를 가열하여 칩을 가열하며 누르며 칩과 기판을 접합하는 TCB(열압착접합) 방식이 활용되는데, 매스 리플로우 방식의 경우 공기를 가열하여 찌듯이 접합을 하는 바, 칩과 기판에 모두 열이 가해지고 다른 열팽창 계수를 가진 칩과 기판이 가열되는 바 60μm 이하로 미세화 시 휘어짐(Warpage)이 발생하여 제품화할 수 없는 이슈가 존재합니다. 또한 TCB 방식의 경우 한 개의 칩당 작업시간이 15초 이상 소요되는 바 효율성과 경제성 측면에서의 문제가 존재하는 단점이 있습니다.반면, 당사 제품은 칩 위로 면 형태의 레이저를 조사하여 가열하는 바 휨(Warpage) 이슈가 없어 매스 리플로우 방식을 대체할 수 있으며, 한 개의 칩당 소요 시간이 1초~4초로 TCB 방식보다 효율성이 3~15배 높은 특징을 보이며, 장비의 가격도 TCB 장비 대비 절반 수준으로 경제성에서도 우위를 보유합니다. 이에 당사의 면레이저 기술를 활용한 장비는 반도체 및 디스플레이 후공정 패키징 공정에서 기존의 패키징 장비인 매스 리플로우와 TCB 장비의 단점을 보완하며 동 장비가 적용되기 어려운 최첨단 반도체, 미니 LED, 전기자동차 배터리 접합 공정에 사용되고 있습니다.당사의 제품은 장비인 LSR 시리즈, LSB, LCB와 장비 내 디바이스인 BSOM, NBOL로 구분됩니다. 주요 제품인 LSR 장비는 반도체 산업분야에 사용되는 LSR, pLSR, fLSR / 차세대디스플레이 산업분야에 사용되는 rLSR, fLSR, cfLSR / 전기차배터리 산업분야에 사용되는 LSR / 첨단반도체전용 레이저본더 LCB / 전력반도체전용 레이저본더 LSB 등 라인업으로 개발 완료하였으며, 향후 지속적인 연구개발을 통하여 더욱 다양한 에어리어-레이저 기반기술을 확대 및 상용화할 예정입니다.

당사는 글로벌 반도체 파운드리 업체와, 모바일기기 선두업체, 전기자동차 배터리 선두업체 등에 기술검토, 제품승인절차, 자체 공정개발기술과 응용 장비들을 납품하며 당사의 제품이 동 글로벌 양산라인에 적용되어 있으며, 그 외 분야별 글로벌 Top Tier 고객사들도 신규로 당사의 장비를 검토중에 있습니다.향후 고속도 및 소형화에 대한 요구 증가로 인해 패키징에 대한 수요는 더욱 높아질 것으로 예상하며, 첨단반도체, 차세대디스플레이, 2차전지 등 산업의 성장과 함께 성장할 수 있을 것으로 판단합니다. 또한 당사의 대면적 고출력 레이저는 자동차용 강판의 표면열처리에도 응용성이 매우 높아 향후 첨단 철강산업분야에도 진출을 기대하고 있는 점 등을 고려할 때 향후 지속적인 성장을 할 수 있을 것으로 판단됩니다.