기가비스 반기보고서 (2023.06)
2. 주요 제품 및 서비스

가. 주요 제품 설명당사는 반도체 기판의 결함 검출을 통한 품질 관리, 불량의 수리를 통한 수율 향상, 결함 데이터의 집계 및 관리를 통한 생산 공정 관리의 Total Solution을 제공하고 있습니다. 통합적인 품질과 수율, 공정 관리를 위해 AOI, AOR, VRS와 같은 단독 설비와 더불어 단독 설비를 연결한 완전 자동화 설비인 In-Line설비(FA), 그리고 이들 설비의 효율적인 운용을 위한 소프트웨어(DTS 등)를 제작하여 판매하고 있습니다.

(1) 자동광학검사기(Automatic Optical Inspection, AOI)

반도체 패키지용 기판 제조 공정에서 회로형성 후 패턴의 결함 등을 자동으로 검사하는 광학 검사 설비입니다. AOI 설비는 기판의 오류를 사전에 검출하여 불량의 유출을 방지하는 설비입니다. 기판 메이커는 AOI를 기판 생산의 각각의 공정에 적용함으로서 각 공정에 발생하는 제조상의 결함 유형을 파악할 수 있고, 실시간으로 공정 관리자에 통지하여 적절한 조치를 취함으로서 생산 수율을 향상시킬 수 있습니다. 당사의 자동광학검사기(AOI)는 L/S=3/3um 까지 패턴 검사가 가능한 설비를 제작 판매 하고 있으며, 현재 L/S=2/2um 사양의 장비도 Proto(프로토타입)가 개발 완료되어 고객사의 평가를 받고 있으며 2023년에 정식 출시를 계획하고 있습니다.

구분	내용	Image

Dimension	1,200W * 2,300H * 2,040D	aoi (출처 당사자료).jpg aoi (출처 당사자료)

Weight	2,600 Kg

Power	220V Single Phase, 60Hz, 3.5KVA, 4.0SQ

Suction Method	Ring Blow Type (1 HP)

Environment	23 ± 2 °C, 40 ~ 60 %Rh

Panel Size	Standard .Max: 650 * 610 mm

Thickness	0.05 ~ 3.0 mm

Line / Space	3/3㎛ ~ 5/5㎛

Resolution Range	0.50 ~ 2.50 ㎛

Main Product	FC-BGA / FC-CSP/ HDI / FPCB

(2) VRS (Verify/Repair System)

자동광학검사기인 AOI는 Mono카메라를 이용하여 기판의 영상을 취득 후, 적절한 검사 알고리즘으로 기판의 오류 검사를 진행하면서 결함이 발견되면 그 결함에 적합한 결함명을 붙여서 검사 결과를 File로 Report합니다. AOI의 Mono카메라의 영상 특성 상 간혹 제조 공정 중에서 발생하는 먼지, 이물, 산화등으로 인해 실제 결함이 아님에도 불구하고 결함으로 분류해버리는 “False Call”이 포함될 가능성이 있습니다.

VRS 설비는 AOI 설비가 자동으로 검사하여 Report한 기판의 결함(Defect)에 대해, 그 결함이 실제 불량인지를 작업자가 재 확인(Verify)하고, 오보(False Call)이면 다시 양품으로 확정하고, 실 불량(Real Defect)이면 작업자의 판단에 따라 수리를 하여 양품으로 확정하거나, 수리 불가일 경우 불량으로 최종 적으로 분류/확정(Confirm)하는 중요 장비입니다.

일반적으로 AOI가 검출한 결함은 작아서 육안으로는 보이지 않습니다. VRS는 AOI에서 검출한 기판의 결함 위치로 IC-Substrate(반도체 기판) 판넬을 이동시키고 고해상도 광학계 또는 현미경을 사용한 영상 확대 장치를 통해, 작업자가 보다 쉽게 결함 영상을 확인하도록 설비입니다.

이 뿐만 아니라, VRS는 결함 분석 기능을 탑재하고 있어 AOI가 검출한 결함의 종류 및 발생 빈도, “가검출”이 발생한 곳과 “가검출”된 결함의 종류, 결함 전체의 분포 등을 분석하는 것이 가능합니다. VRS의 분석 기능으로 Lot 단위의 생산 공정상의 문제나, 설계상의 문제를 해결하는 데에 도움을 받을 수 있습니다. 당사의 VRS 설비는 DV-F(Defect Viewer) 시리즈로 출시되고 있습니다.

구분	내용	VRS Image

Dimension	1890W * 1700H * 1800D	vrs.jpg VRS (출처 : 당사자료)

Weight	1,500 Kg

Power	220V 1 Phase, 60Hz, 1.5KW

Environment	20 ± 5 °C, 40 ~ 65 %Rh

Image display	24”, Wide LED Monitor

Optics Spec.	Visible	Fluorescence

Verification camera	3COMS Color	Mono Camera

Zoom magnification range	3.5x ~ 25x	10x

Screen magnification range	275x ~ 1950x	780x

Working distance	33 mm	33 mm

Autofocus Imaging
Panel registration	Wide focused image (DOF X 8)

Panel registration	Pin Registration, Panel Edge Alignment

Motion	X/Y Moving table with table joystick manual operation

Panel size	Standard. 510 * 610 mm

Thickness	0.02 ~ 3.0 mm

(3) AOR (Automatic Optical Repair)

AOR 설비는 반도체 패키지 기판의 불량(쇼트, 돌기 등)을 자동으로 수리하여 양품화 함으로써 기판 생산 수율을 향상시킬 수 있는 FC-BGA 기판 제조 고객에 있어 수익 개선을 위한 필수적인 설비입니다. AOR설비는 VRS에서 확정된 기판의 불량 위치로 IC-Substrate(반도체 기판) 판넬을 이동시키고 레이저로 수리합니다. 당사의 최신 설비는 현재 선간폭5um까지 쇼트 불량을 수리 할 수 있으며 2023년에는 선간폭 3um까지 수리 가능한 설비를 출시할 계획입니다. 당사의 AOR 설비는 SSR(Smart Shape Repair) 시리즈로 출시되고 있습니다.

반도체 기판이 대형화/다층화됨에 따라 반도체 기판의 가격은 빠르게 상승하고 있습니다. 서버형 반도체 기판 기준으로 개당 400불~1,000불 수준의 고가 제품이 출시되고 있습니다. 이로 인해 반도체 기판 제조 업체가 기판 제조 과정 중에서 일부 기판의 오류는 전체 원가에 상당한 영향을 끼치게 되었으며, 주요 기판 제조사를 중심으로 AOR 설비의 도입이 빠르게 확대되고 있는 추세입니다. 반도체 기판의 고성능화 추세에 따라 반도체 검사 시장의 패러다임 또한 단순 검사/검출을 넘어서 수리를 통한 수율 향상으로 변화하고 있으며 당사의 AOR 장비는 차세대 주력 제품으로 더 큰 시장 기회를 맞이할 것으로 전망됩니다.

구분	내용	AOR Image

Dimension	1,680mm (W) * 1,880mm (H) * 1,710mm (D)	aor.jpg AOR (출처 : 당사자료)

Weight	2,100 Kg

Air	200 L/min. (Max. 600 L/min.)

Power	220V 1 Phase, 60Hz, 4.4KVA

Suction Method	Ring Blow Type (1 HP)

Environment	22 ± 2 °C, 50 ± 10 % @ 20°C

Panel Size	Standard 620 * 520 mm

Thickness	0.04 ~ 12 mm

Line / Space	Min. 5 / 5㎛

Materials	FR4, FR5, ABF, BF Resin, etc.

Repaired Defects	Any excess copper type : short, protrusion,
μ-short, extra

Throughput	83 Repairs/Hour

(4) In-Line 설비(자동화 설비)

일반적으로 반도체 기판용 Panel 제품은 (510mmX515mm)크기로, 제품 취급시 부주의로 인한 Scratch 발생과, 먼지, 이물, 산화등 제조 라인의 환경적인 요인 등으로 대다수의 기판 제조사가 공정 수율 향상에 많은 장애 를 겪고 있습니다.

In-Line 설비는 상기 문제점을 해결하기 위해 당사가 생산하는 다수의 단독설비(AOI, VRS, AOR 등)들과 투입 / 수취기등의 Handler를 추가하여 In-Line 형식으로 연결시킨 완전 자동화 시스템 설비입니다. 당사는 고객사별로 생산라인의 상황과 다양한 요구 조건에 맞춘 맞춤 설계를 진행하고 있습니다.

In-Line 설비는 공장 자동화/무인화 트렌드에 따른 고객의 신규 수요에 대응하기 위해 개발한 자동화 시스템 설비입니다. 패키지 기판 제조는 먼지 및 이물 유입은 절대 허용하지 않아 대부분 크린룸에서 제품 생산이 진행 됩니다. 검사 설비 또한 반도체 패키지 기판 제조 공정에 최적화 하여 무인화 및 공정 자동화 개발에 집중하고 있으며, 반도체 패키지 기판을 생산하는 대부분의 고객사에서는 신규 투자 진행시 당사 자동화 설비를 우선 검토 하고 있습니다. 당사 In-Line설비의 장점은 투입부터 배출까지 모든 과정을 당사가 독자 개발한 In-Line 제어 시스템인 ECS(Equipment Control System)을 통해 전 자동화로 수행하며, 또한 고객사 상위 시스템인 MES, Recipe Server등과의 상호 연동을 위해 SECS/GEM등 다양한 Industry 4.0기반 통신 방식을 기본으로 제공하고 있어 경쟁사에서 쉽게 모방할 수 없는 독보적인 기술력을 자랑합니다.

완전 무인화에 필요한 In-Line AOI 검사는 당사만이 독보적으로 개발/생산에 성공했으며 현재 경쟁사에서는 제작을 하지 않아 일본의 I사 및 S사에 독점으로 공급하고 있으며 최근에는 대만의 Major 반도체 패키지 생산 업체인 N사로부터도 다수의 InLine AOI 시스템이 수주되어 제작 중에 있으며, 추가 수주 논의도 진행중입니다.

[AOI Automation Line 개념도]

inline.jpg In-Line(출처 : 당사자료)

(5) 소프트웨어

당사의 AOI, AOR, VRS의 효율적이고 유기적인 운영을 돕고자 다양한 소프트웨어 제품을 개발하였습니다. 주요 소프트웨어 제품으로는 Gvis-CAM, VMS, DTS가 있습니다.

(가) Gvis-CAM

AOI (Automatic Optical Inspection) 검사 및 AOR (Automatic Optical Repair) 수리를 위해서는 검사 대상인 반도체 기판의 패턴 형상등의 기준(Reference) 정보가 필요합니다. 당사가 독자 개발한 Gvis-CAM은, Gerber, ODB++등 Text 로 이루어진 고객의 반도체 기판 설계 데이터(CAM 데이터)를 읽어들여 해석하고 모니터에 시각적으로 보여주어 작업자가 기판 검사 영역 지정 등의 편집 작업을 통해 기판의 검사와 수리에 필요한 각종 기준 데이터를 생성하는 당사 전용 CAM tool로써, 당사 AOI 검사 및 VRS 확인, AOR 수리기 운용에 반드시 필요한 필수 소프트웨어입니다.

당사의 Gvis-CAM은, 또한 자체 개발한 초 대용량의CAM 데이터를 고속으로 처리 가능한 RPU 엔진을 탑재하고 있으며, 지속적인 성능 향상 및 개선 작업을 통해 일반 PCB에서 반도체 기판까지AOI 검사기 및 수리기의 성능을 최적화하고, 고객의 다양한 Needs에 빠르게 대응하고 있습니다

구분	내용	GVIS CAM Image

처리가능
CAM Data	- RS-274X/D
- ODB++ Data
- Excellon
- GDS-II
- DXF	gvis cam.jpg GVIS CAM(출처 : 당사자료)

OS	Windows 10

(나) VMS (Verification Monitoring System)

최근 고객은 VRS 설비인 DV-F 모델 운용에 있어, 인건비 상승, 설치 면적 부족 등의 이유로 VRSless를 요구하고 있습니다. VRSless를 위해서는 오보(False Call)가 전혀 없는 완벽한 검사기가 요구됩니다만, 실제 제조 라인의 환경 문제로 현실적으로 구현하기에는 매우 어려운 일입니다.

VRS작업자는 반도체 기판을 설비의 로봇 WorkTable에 올려 놓고 AOI 설비가 검사한 결함 발생 위치로 이동시킨 다음, 모니터에 표시된 컬러 영상을 육안으로 확인하여 양부를 확정한 후 다음 결함위치로 이동하는 것을 반복 수행합니다. 당사의 VMS(Verify Monitoring System)는 VRSless화를 위한 발전 과정의 중간 단계로, 생산현장에서 VRS의 소요 대수를 줄이고자 만들어진 Software기반 결함 확인 / 확정 소프트웨어 입니다. AOI 설비가 검사한 기판의 Gray결함 영상만으로도 어느정도 실제 불량 여부를 필터링하는데 활용될 수 있고 Gray결함 영상으로 판단 불가한 결함만, VRS작업에 이관시킴으로써, 결과적으로 VRS소요 대수를 줄일 수 있습니다.

VMS작업자는 AOI가 검사한 결함 영상만으로 판정하기 때문에 VRS과 같은 실제 제품의 이동이 없고, 영상을 촬영하는 행위도 없어 불량 확인 작업속도가 전통적인 VRS에 비해 비약적으로 빠릅니다.

vms.jpg VMS(출처 : 당사자료)

VMS는 한번에 24개의 불량이미지를 표시하여 작업자가 신속한 처리를 할 수 있도록 지원하고 있으며 Pseudo Color 영상도 지원하고 있습니다.

VMS GUI 화면 - 흑백 영상	VMS GUI 화면 - Pseudo Color 영상

vms gui 흑백.jpg (출처 : 당사자료)	vms gui 컬러.jpg (출처 : 당사자료)

(다) DTS (Defect Tracking System)

기가비스가 독자 개발한 DTS(Defect Tracking System)는 고객 제조 현장에서 운용되는 당사의 각각의 설비들로부터 생성되는 검사/확인/수리에 대한 결함 정보를 Layer/Model/lot 별로 실시간으로 Tracking하고, 또한 각 설비 운용의 실시간 상태 정보를 모아서 관리하는 Database 시스템입니다. 고객은 당사의 DTS서버를 통해 다양한 defect 정보를 언제 어디서나 실시간으로 활용할 수 있으며, 대용량의 Defect 데이터를 쉽고 빠르게 다룰 수 있습니다. [DTS 개념도]

dts 개념도.jpg (출처 : 당사자료)

DTS 연동된 당사 설비는 DTS를 통해 층간 불량 데이터를 활용할 수 있어 검사/확인 작업의 최적화가 가능해 집니다. 또한 모든 데이터를 중복, 오류, 삭제 없이 관리되어 아래와 같은 결과를 사용자에게 제공하게 됩니다.

불량 분포도	불량 항목별 비율

불량 분포도.jpg (출처 : 당사자료)	불량 항목별 비율.jpg (출처 : 당사자료)

이 뿐만 아니라, DTS는 관리자들이 설비에 효율적으로 운영을 하기 위하여 설비 상태 모니터링을 제공하고 있습니다. DTS에 연결된 설비들의 상태[가동여부, Setup, Idle]를 알 수 있으며 현재 검사중인 제품 정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다. 실시간으로 정보를 제공되기 때문에 설비에 이상이 있을 경우 빠르게 알 수 있습니다. 뿐만 아니라 기간별 설비의 가동률 정보를 같이 확인 할 수 있습니다. 나. 주요 제품 등의 매출 현황

(단위: 백만원)

매출유형	품목	2023년 반기	2022년	2021년

매출	비중	매출	비중	매출	비중

제품매출	AOI	25,163	42.47%	55,465	55.60%	21,529	49.00%

AOR	13,574	22.91%	25,012	25.00%	12,227	27.80%

VRS	8,580	14.48%	8,782	8.80%	3,586	8.20%

FA	9,103	15.36%	3,598	3.60%	1,367	3.10%

SOFTWARE	804	1.36%	2,016	2.00%	1,558	3.50%

기타매출	용역	1,856	3.13%	4,519	4.50%	3,406	7.75%

임대료	168	0.28%	336	0.30%	300	0.70%

합계	59,248	100%	99,728	100%	43,973	100%

다. 주요 제품의 가격변동 추이당사 주요 제품의 연간 가격 변동은 크지 않으며 연간 일정한 특성을 보이고 있습니다. 기존 세대 대비 고성능의 신제품 장비를 출시할 시 기존 세대 대비 가격을 다소 높은 수준에서 책정하여 판매하고 있습니다. 또한 당사 주요 제품은 제품 사양에 따라 동일한 장비의 경우에도 가격의 차이가 발생할 수 있습니다. 고객별로 상이한 옵션 사양을 적용할 수 있으며 옵션에 따라서 일부 가격차이가 발생하고 있습니다. 당사는 지속적인 연구개발을 통하여 경쟁사와는 차별화된 스펙의 제품을 지속적으로 출시할 예정이며 이에 따른 제품 단가는 지속적으로 높아질 것으로 전망됩니다.