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emi코팅 최근 미세화공정이 한계에 부딪히자 이를 극복하기 위한 방안으로 반도체 후공정에 관하여 국내외 기관 및 개인 투자자들의 많은 관심이 이어지고 있습니다. 또한 이러한 변화에 맞추어 관련된 회사의 주가들도 좋은 흐름을 보이고 있습니다. ​ 특히, 챗GPT가 포문을 연 AI 전쟁에 꼭 필요한 NVIDIA의 H100 그래픽카드와 여기에 들어가는 하이닉스의 HDM3 기반의 메모리. 그리고 이 HBM의 핵심 공정인 TSV TC본더. 그리고 일본에서 수입하던 마이크로 SAW를 내재화에 성공했다고 하는 MSVP에 이어서 WAFER SAW 시장까지 노리는 이러한 핫한 후공정의 포트폴리오를 모두 가지고 있는 한미반도체는 역사적 신고가를 돌파하고 있습니다. (한미반도체 한주도 없습니다.)후공정, 여기에서도 Advance Package에 관한 딥서치 자료들은 많은 리포트에도 살펴 볼 수 있습니다. 하지만 후공정 중에서도 EMI Shield에 관한 자료는 상대적으로 적어 이 글에서 정리하여 보고자 합니다. ​아무래도 제대로 된 공부는 대차게 물려서&quot시작했기 때문에 어쩔 수 없이 보유 종목에 대한 편향적인 뷰가 담길 수 있으니 읽는 분들께서는 사실 관계를 직접 잘 파악하여주시길 부탁드립니다. 나름대로 여러 분들께 확인을 부탁하였으나 제가 전공자가 아닌 관계로 부정확한 내용이 많을 겁니다. ​​;1) EMI Shield의 필요성2) EMI Shield의 다양한 방법3) EMI Shield가 현재와 미래4) 결론1) EMI Shield의 필요성 위 그림에서 한 눈에 볼 수 있듯이 EMI Shield의 필요성은 이미 다 아실 것이라고 생각합니다. EMI Shield는 5G 환경과 IoT의 증가로 그 필요성이 대두되었습니다. 각종 기기들이 서로 다른 주파수를 만들어 내게 되고 이러한 전파들이 서로 간섭을 일으키게 되면 제품의 신뢰도는 떨어지고, 자칫 큰 사고로 이어질 수 있음이 각종 논문과 뉴스를 통하여 보고되었습니다.​ 이에 따라 복합 EMI Shield의 시장은 글로벌 리서치업체 IMARC Services Private Limited 에 따르면 2021년 66억 9,000만 달러에서 2027년에는 88억 4,000만 달러에 emi코팅 달할 것으로 예측되며, 2022-2027년간 연평균 복합 성장률(CAGR)은 4.9%를 나타낼 전망이라고 합니다. ​ 여기서 여러분이 잘 보셔야할 것은 이 성장률은 복합 EMI Shield의 시장이란 점 입니다. 이 의미를 정확하게 알기 위해 EMI 차폐의 다양한 방법에 대하여 아래에서 자세히 알아보도록 하겠습니다. ​2) EMI Shield의 다양한 방법​전기·전자 기기로부터 직접 반사 또는 전도되는 전자파가 다른 기기의 전자기 수신기능에 장애를 주지 않도록 이를 차폐하거나 억제하는 방법은 접지(Grou- nding), 배치(Layout), 필터링(Filtering), 차폐(Shielding) 등으로 나눌 수 있습니다. ​이 가운데 회로나 기기가 전자파 노이즈의 영향을 받아 장애가 발생하는 것을 근본적으로 막기 위해 차폐 기술이 널리 쓰이게 되었습니다. ​EMI 차폐에는 다양한 방법이 있습니다. 차폐를 분류하는 방법에는 주로 재료를 통한 분류가 일반적입니다. 재료를 통한 분류는 다음과 같습니다. ​EMI 차폐 테이프 및 라미네이트전도성 코팅 및 페인트금속 차폐전도성 고분자EMI/EMC 필터위 사진에서 보는 것처럼 EMI 차폐의 방법에는 메탈 캔부터 테이프, 페인트, 금속 가스켓 등 다양한 방법이 쓰입니다. 그렇기 때문에 글로벌 리서치 업체가 밝히는 EMI Shield 시장의 성장률이나 점유율과 국내 반도체 장비 업체들이 주장하는 마켓 쉐어는 상이할 수 밖에 없습니다. 타겟하고 있는 시장이 다르기 때문입니다. 위의 사진에서 보여주는 시장은 보다시피 특별한 기술이 필요한 것은 아닙니다. 그래서 많은 글로벌 업체들이 각자의 제품을 판매하고 있습니다. 기존 전자파 차폐 기술로는 메탈 캔(Metal Can) 방식 및 필름 방식이 활용돼 왔다. 메탈 캔 방식은 기판을 덮어씌우기 때문에 기기의 크기와 두께를 줄이는 데 한계가 있다. 필름 방식에서 사용되는 PI 필름은 형상 가공, 금형 제작, 원단 부착 등 복잡한 공정이 필요해 생산성·차폐 균일성이 떨어진다는 평가를 받았다.위의 기사에서 나온 것처럼 이러한 일반적인 복합 EMI 차폐 시장은 우리가 투자의 관점에서 공부할 필요성은 떨어집니다. emi코팅 그렇기 때문에 이 글에서는 앞으로의 성장성이 뚜렷하고 기술의 발전이 이루어지고 있는 패키지 수준의 전자파 차폐 시장으로 한정하여 알아보도록 하겠습니다.반도체 패키지 수준의 차폐시장은 모바일 기기의 발전을 바탕으로 2017년 경 애플이 적극적으로 이 패키징 기술을 도입하면서 시작되었습니다. 애플이 자사 스마트폰과 사물인터넷(IoT) 기기에 도입하고 있는 전자파(EMI) 차폐에 신공법은 내년부터 본격 적용키로 했다. 기존 방식으로 투자한 후방 협력 업체를 고려한 조치로 풀이된다.​26일 업계에 따르면 애플은 일단 EMI 차폐를 위해 현재 시판 중인 '아이폰7'에는 물리증착(PVD) 장비를 이용한 스퍼터(Sputter) 기술을 주로 적용하고, 스프레이 방식은 내년 이후 차기 모델부터 도입키로 했다. 위의 기사에서 볼수 있듯이 반도체 패키지 수준의 EMI Shield은 스퍼터링 방식과 스프레이 방식으로 나눠집니다. 그 밖의 기술로는 도금이나 테이핑 방식도 있으나 최근 트렌드에 맞게 여기서는 제외하도록 하겠습니다.​가) 스퍼터링 방식 먼저, 스퍼터링 방식은 플라즈마를 이용, 진공 상태에서 타깃이라 불리는 재료에 물리력을 가해 대상 표면에 박막을 고르게 증착시키는 방식입니다. 고밀도 차폐막을 형성할 수 있으며 수율이 높다는 장점이 있습니다. 다만 스퍼터링 장비가 상대적으로 비싸고 이 기술을 이용할 경우 상단 차폐에 비해 측면 차폐가 어려웠습니다. ​나) 스프레이 방식 스프레이 방식의 경우, 장비 가격이 스퍼터링보다 상대적으로 저렴하고 다양한 형태의 제품에 적용할 수 있지만, 코팅 두께가 스퍼터링에 비해 두껍고 균일도가 불규칙하다고 알려져 있습니다. 하지만 스퍼터링 공정과 비교했을 때 스프레이 방식의 생산성이 더 높았습니다. ​위의 설명을 과거형으로 쓴 것에는 이유가 있습니다. 애플이 이 공정을 휴대폰에 적극적으로 도입했을 당시(2017년)에는 스퍼터링 방식은 높은 신뢰도를 가지지만 장비도 비쌌으며, 비용도 높고, 속도도 느렸습니다. 그렇기 때문에 장기적으로는 값 싸고 생산성이 높은 스프레이 방식이 대세가 될 것으로 생각했습니다. 하지만 5~6년이 흐른 지금도 스프레이 방식은 주류가 되지 못했습니다. ​스프레이 방식이 emi코팅 기술적인 장벽으로 인하여 신뢰도를 높이는데 어려움을 겪는 동안에 스퍼터링 장비의 가격이 내려가고 기술이 발전하여 속도가 빨라졌기 때문입니다. 그리고 무엇보다 애플과 애플의 주요 고객사이자 세계 3대 후공정 업체인 ASE, 스태츠칩팩, AMKOR 등이 스퍼터링 방식을 선호하고 그것을 중심으로 한 생태계를 만들었기 때문입니다. 이에 반하여 삼성과 SK하이닉스는 스프레이 방식을 도입하기위해 다방면으로 노력하였습니다. 삼성전자와 SK하이닉스가 스프레이 방식의 새로운 반도체 전자파간섭(EMI) 차폐 기술을 개발, 6월부터 양산 라인에 도입한다. 그 동안 해외 업체 외주 공정을 내재화하면서 생산 원가를 낮출 수 있다. 당장 애플이 요구하는 아이폰용 반도체에 EMI 차폐 공정까지 거쳐 외주 없이 직공급할 것으로 보인다. 새로운 공법을 도입하면서 국산 장비와 재료업체 등 후방 생태계도 조성될 전망이다.​하지만 이는 기술적인 문제로 인하여 상용화에 실패하게 됩니다. 스프레이 EMI, 아직은 ‘소문난 잔치’ 그러나 5년여가 흐른 현재, 스프레이 EMI 차폐 기술은 아직 양산 공정에 자리잡지 못하고 있다. SK하이닉스는 스프레이 장비업체 프로텍, 소재업체 엔트리움과 공동으로 관련 연구를 진행해왔으나 아직 양산에 적용할 만큼의 성과를 거두지 못했다. 이유는 크게 두 가지가 지목된다. ​우선 반도체 후공정 업체들은 스프레이용 EMI 차폐제가 분산이 고르지 못했다고 입을 모은다. EMI 차폐제 안에는 전자파⋅자기파를 흡수하거나 튕겨낼 수 있는 금속 입자가 포함돼 있는데, 입자가 고르게 분포되어야 차폐력을 유지할 수 있다. 이러한 이유로 인하여 지금의 EMI Shield의 대세는 스퍼터링 방식이며, 한미반도체와 제너셈 모두 이러한 방식을 택하고 있습니다. 다만, 두 회사 모두 스퍼터링 장비는 Ulvac, Evatec, Tango Systems, Creavac, shibaura과 같은 진공 증착 전문회사의 제품을 가져와 사용합니다. 한미와 제너셈 모두 스퍼터링을 하는 앞뒤의 과정에 들어가는 장비를 공급합니다. ​다만, 값이 싸고 빠른 속도를 낼 수 있는 스프레이 방식의 장점이 분명한 만큼 모바일 기기 패키징의 emi코팅 주류에서 밀려났다고 해서 스프레이 장비를 공급하는 업체가 전혀 없는 것은 아닙니다. 대표적으로 Henkel은 우리에게 LOCTITE와 같은 본드로 잘 알려져 있는 업체입니다. 이 곳은 반도체 패키지 EMI Shield를 은(ag)로 이루어진 페이스트를 소재로 하여 스프레이 방식으로 공급하고 있습니다. 또한, 우리나라의 Ntrium이란 업체도 스프레이 방식의 연구를 지속해오고 있으며, 이 업체와 관련해서는 아래에서 살펴보도록 하겠습니다.​​​아이폰으로부터 시작된 패키지 레벨에서의 전자파 차폐 코팅 기술은 점차 다른 경쟁사의 새로운 기종에 확대 적용되고 있으며, 전자파 차폐 코팅된 칩의 개수도 급속히 증가하고 있음. 그러나 대규모 투자 선행된 장비의 보유현황과 공정 안정화로 인해 conformal coating 에서는 sputter 기술인 PVD 기술이 시장을 선점하고 있는 상황임. 그러나 본 과제를 통해 개발된 스트립 상태에서의 전자파 차폐 코팅기술은 loading 과 unloading 공정이 불필요하고, PVD 기술의 한계인 burr 이슈에서 자유로워 충분한 경쟁력을 가질 것으로 기대됨.NTIS3) EMI Shield의 현재와 미래​가) 아이폰과 인공위성. 그리고 6G.앞서 스퍼터링과 스프레이 방식의 흐름에서도 알 수 있는 것처럼 지금의 EMI Shield는 주로 스마트폰과 여타 모바일 기기의 통신칩의 차폐에 주로 쓰이고 있습니다. ​EMI 실드가 필요한 통신칩은 모뎀칩, RF칩, 와이파이칩, RFEE 등이 있습니다. 여기에서 주목해봐야할 것들은 일단 통신칩입니다. ​기존의 4G와 3.5GHz의 5G 통신칩들에는 스퍼터링으로 한 EMI 실드가 기본적으로 들어가게 됩니다. 하지만 거기에 고주파의 mmWave칩(28GHz)을 지원하기 위해서는 AiP 모듈을 통신칩 옆에 따로 써야합니다. 여기서 왜 하나의 칩으로 만들어서 공간을 절약하지 않는지 의문이 들 수 있습니다. 그 이유는 고주파 영역은 자주 쓰지 않는데 이를 한 칩으로 묶게 되면 전체 전력사용량이 늘어나기 때문에 따로 분리를 하게 됩니다. 이렇게 28GHz의 고주파 통신칩의 시장이 열리게 되면 EMI의 수요는 늘어날 전망입니다. NTIS​그렇지만 이렇게 늘어나는 것은 사실 겨우 칩 하나 덧칠하는 emi코팅 것에 불과합니다​게다가, 모두가 아시는 것 처럼 28GHz의 시장은 멈춤 상태입니다. 5G가 상용화된지 한참이 지났지만 우리나라에서는 28GHz 주파수 기지국의 설치가 제대로 이루어지지 않았습니다. 다른 나라에서는 일찌감치 고주파의 어려움을 깨닫고 서브 6GHz를 사용하였습니다. 하지만 우리나라에서는 28GHz를 강행하였고, 주파수 할당의 조건으로 각 통신사에게 28GHz 기지국을 3사 합산 4만 5천개 이상 설치할 것을 의무로 하였습니다. ​하지만 기존 3.5GHz에 비하여 짧은 주파수와 높은 회절성으로 인해 훨씬 더 많은 기지국의 설치가 필요하며, 비용의 회수가 매우 어렵고 28GHz를 지원하는 단말기도 제대로 보급 되질 않았습니다. 그 결과 LG U+와 KT가 28GHz 주파수 할당이 취소되었으며, 유예를 받은 SKT 또한 곧 취소될 예정입니다. 정부가 LGU+와 KT의 5G 28GHz 대역 주파수 할당을 취소하고, SKT에 대해서는 6개월 이용기간 단축을 확정했다. 최우혁 과학기술정보통신부 전파정책국장은 23일 5G 주파수 할당조건 이행점검 최종 처분 결과를 발표하며 할당취소 사업자인 LGU+와 KT는 오늘부로 28GHz 대역의 사용이 중단된다고 밝혔다. 다만최초 할당기간인 내년 11월 30일까지막강한 캐쉬플로우를 지닌 이동통신사들까지도 기지국의 확장에 어려움을 겪었습니다. 결국 28GHz 대역의 주파수는 현실적으로 어렵다는 이야기가 됩니다. 그래서 거기에 대한 대안으로 5G 특화망 사업을 진행하고 있습니다.하지만 최근 쉽지 않은 5G(28GHz) 고주파수 개화에 익숙한 그 이름이 또 다시 들리기 시작합니다.일론 머스크의 스페이스x를 통한 큰 그림과 팔콘 로켓을 이용한 4천개의 인공위성은 스타링크라는 이름으로 우리나라에도 곧 서비스를 시작하게 됩니다.​즉, 보급이 어렵고 수익성이 나지 않던 고주파 5G 세상이 스타링크를 필두로 한 인공위성 기술을 통하여 더 가까이 오고 있습니다. ​위의 영상에서 나오는 것처럼 최근 아이폰의 퀄컴 칩에는 위급시 인공위성과 교신을 할 수 있는 칩(스냅드래곤 새틀라이트)이 탑재하고 점차 이것을 보편화하기로 했다고 합니다. 그리고 이는 위의 영상에서 알 수 있듯이 기업의 이미지에도 큰 영향을 emi코팅 주고 있습니다.삼성전자와 애플, 퀄컴 등이 5G(5세대 이동통신) 위성 통신칩 시장을 놓고 혈투를 벌일 전망이다. 사막, 바다와 같은 통신 음영지역에서도 인공위성을 기지국처럼 활용하는비지상 네트워크(NTN) 기술이 각광 받으면서 관련 시장이 커지고 있기 때문이다.​18일 시장조사업체 트렌드포스에 따르면 글로벌 NTN 시장 규모는 올해 49억달러(6조4200억원)에서 2026년 88억달러(11조5280억원)로 커질 것으로 전망된다. NTN 기술은 별도 기지국이 필요 없어 무인항공기나 드론, 각종 모바일 장비 등에 활용될 수 있다. 특히 차량에 적용될 경우 어느 지역에 있어도 끊김 없는 통신을 제공할 수 있다.이렇게 기술적, 현실적인 문제로 막혀 있던 고주파의 영역은 혜성처럼 등장한 인공위성을 통하여 아주 조금씩이지만 확실하게 열리고 있습니다.위의 논리에 힘을 보태줄 작은 조각이 하나 더 있습니다. ​도로교통부는 2025년에 상용화를 목표로 UAM 실증사업을 진행하고 있습니다. 과연 이게 스케쥴대로 될지 도무지 알 수가 없습니다만. 어쨌든, 많은 기업들과 국가 기관이 앞장서서 기술의 개발을 완성하기 위하여 노력하고 있습니다. ​그런데 이 UAM에도 위에서 이야기한 통신의 문제가 존재합니다. 나) 자율주행 자동차와 EMI​아래는 2018년에 나온 기사입니다. 자율주행 방송을 찍고 있었는데 사고가 나버렸다고 합니다. 그 이유는 바로 전파간섭으로 추정되었다고 합니다. 그래서 차폐기술이 핵심과제로 등장하였습니다. ​이번에 삼성 파운드리는 위의 기사에 나온 모빌아이의 자율주행 자동차 칩을 생산하게 되었습니다.​또한 삼성전기는 이번에 FC-BGA를 기반으로 한 자율주행용 기판을 만들었습니다. 최근 자율주행 기능을 탑재한 자동차는 기술 고도화를 위해 고성능 반도체를 탑재한 SoC(System on Chip)를 필요로 합니다.따라서, 자율주행 시스템은 반도체가 대용량의 데이터를 통신 지연 없이 빠른 속도로 처리할 수 있도록 성능을 최적화하고, 자동차의 극한 상황에서도 안정적으로 문제없이 동작할 수 있는 고성능·고신뢰성 반도체 기판이 필수입니다.​특히, 자동차에 채용되는 전장용 반도체는 안전과 직결되므로 기존 IT 제품 보다 가혹한 환경(고온, 고습, 충격 등)에서도 안전하게 작동할 수 있는 높은 emi코팅 수준의 신뢰성이 요구됩니다. 또한, 자율주행 레벨이 높아질수록 차량에 채용되는 반도체의 성능과 신뢰성이 더욱 중요해짐에 따라 반도체 기판의 중요성도 강조되고 있습니다.그리고 나면 아래 기사가 자연스럽게 연결이 됩니다. ​거기에 LG이노텍도 자율주행자동차 스타트업의 기술을 인수하고 있습니다.​다) 전기자동차 12V에서 48V로의 전환​​또 다시 일론 머스크의 등장입니다.전압을 올리게 되면 전력효율을 올릴 수가 있고 차량의 경량화를 추구할 수가 있게 됩니다. 하지만, 전압을 올리게 되면 전자파 방출량이 늘어나며, 이에 따른 유해 전자파 방출로 인하여 전장품의 오작동이 발생하게 됩니다. 앞서 살펴본 자율주행 칩의 문제에서 나온 것처럼 안전사고에 대한 위험도는 갈수록 높아지게 되고 이에 따라 전자파 차폐에 대한 요구는 늘어날 것입니다. ​물론, 가장 처음에 살펴보았지만 전자파 차폐의 방법이 스퍼터링 방식만 있는 것은 아닙니다. 쉴드캔, 필름과 같은 다양한 방법으로 시도하고 있습니다. 하지만 경량화, 소형화, 높은 신뢰도를 가져야하는 기기에는 스퍼터링 방식이 가장 유력해보입니다. 고주파가 상시로 떠다니는 미래에는 2중 3중으로 모든 기기들에게 차폐를 하여야할지도 모릅니다. 스퍼터링이든 캔이든 필름이든 테이프든 말이죠..4) 결론 스타크래프트에 나온 EMP입니다. 극단적인 예시입니다만 확실하게 이해가 됩니다. EMP가 터지는 것 처럼 고주파가 발생하게 되면 이로 인하여 수많은 기기들이 간섭을 받고 오류를 일으키게 됩니다. 이러한 일들은 우리의 일상생활에서 쓰이는 주파수가 높아진다는 이야기가 나오면 나올수록 더욱 비일비재해지고 심각한 문제를 일으킬 것입니다.UAM, 자율주행, 48V, 6G, 인공위성 모두가 지금은 다소 먼 이야기로 보입니다. 하지만 시간이 지나고 기술이 발전할수록 이러한 차폐 기술은 더욱 중요해질 것이고. 그에 따른 수혜를 가져갈 기업들은 분명히 존재할 것입니다. 최근 들어서 지금 이러한 기대가 모두 반영이 되어 주가가 오른 것인지도 모르겠습니다.하지만 차트가 아닌 시가총액을 보면 아직도 웃음만 나옵니다. 장기 성장성은 의심할 여지가 없습니다만.멀티플은 시장 참여자들의 마음 속에 있겠죠..??​​아주 많은 편향이 담겨있습니다. 걸러서 emi코팅 읽으셔요~