ABF(Ajinomoto Build-up Film) Lamination

ABF에 관하여:

ABF란 반도체 기판에 사용되는 절연 소재입니다. 현재 일본 Ajinomoto에서 생산하고 있으며, 국내 주요 공급처는 삼성전자와 SK하이닉스로 거의 독점으로 공급 받고 있습니다. 현재 국내 기업에서는 대표적으로 LG화학에서 이와 같은 독점공급을 깨기 위해 새로운 소재를 개발하고 있는 상황인 만큼, 매우 중요한 소재라고 할 수 있습니다.

ABF 소재

 

보통 40um을 사용한다.

ABF 장점:

ABF는 기판을 적층하는 과정에서 절연체 역할을 합니다. 

먼저 다른 소재들 보다,

1. 유전율이 낮아 전기적 안정성을 가질 수 있어, 신호의 잡음을 줄이고 신호의 성능 향상이 가능합니다.

2. 필름을 기판에 붙히는 과정으로 공정이 매우 쉽습니다.

3. 10~100um로 매우 얇기 때문에, Layer를 쌓아가며 기판을 형성하는 RDL 공정에 장점을 가지고 있습니다.

4. 낮은 CTE(열팽창 계수)로, 온도 변화에 내구성이 높아 Warpage(휨) 현상에 안정적입니다.

5. 미세 회로 패턴 구현이 가능합니다.

FCBGA 기판에 사용된 ABF(Dielectric Material 영역)

 

ABF를 이용한 패키지 공정 과정:

 

1. Wafer나 기판에 ABF Lamination을 진행합니다.

2. Via를 뚫고, Desmear 공정을 통해 Particle을 제거합니다.

2. Soft Bake(수분제거) 후, PR(Film or 액상) Coating을 진행합니다.

3. Soft Bake(Solvent 제거) 후, 원하는 패턴의 Mask를 사용하여 Photo Lithography를 진행합니다.

4. PEB(Standing Wave 제거) 후, Develop(패턴 영역 선택적 제거)을 진행합니다.

5. Plasma asher로 유기물을 제거합니다.

5. 도금 공정을 진행하고, 다시 ABF Lamination을 진행합니다. (1부터 반복 가능)

 

사용되는 분야:

대표적으로 고성능 CPU & GPU, 초고주파 대역 RF, FCBGA이 있습니다.

기판에 사용되는 ABF 예시

 

전망:

ABF 소재는 고성능 전자 제품의 수요 증가 및 소형화, 5G 기술의 발전, 차량용 반도체 시장의 성장으로 인해, 매우 중요한 소재로 각광받고 있고, 반도체 시장에서 필수적인 소재로 부상하고 있습니다. 또한, 많은 기업이 ABF와 같은 절연 필름을 개발하기 위해 개발에 뛰어들었으며, 소재개발의 경쟁도 한층 강화될 것입니다. 그만큼, 현재 고성능의 반도체 수요가 증가했고, 인공지능과 서버의 수요가 증가하고 있다는 것을 보여주고 반도체 업계가 나아가야할 방향성도 보여줍니다. 반도체가 미세화 될수록 소재에서도 중요성이 커지고 있기에, 소재에서도 경쟁력 확보가 중요하다는 것을 알 수 있습니다.