반도체를 직접 생산하기 어렵다면 ‘반도체 위탁생산’이 현실적인 선택입니다. 하지만 파운드리(웨이퍼 제조)와 OSAT(패키징·테스트)는 계약 구조, 단가, 리드타임이 달라 초기 설계 단계부터 준비가 필요합니다. CAPA에서 공정별 파트너를 비교하면 시행착오를 줄일 수 있습니다.
청정도 관리된 클린룸에서 방진복을 입은 엔지니어가 포토리소그래피 장비와 웨이퍼 캐리어를 점검하는 반도체 파운드리 생산라인, CAPA 파트너 사례
반도체 위탁생산에서 무엇을 맡기는가
반도체 제조는 설계 → 웨이퍼 제조(파운드리) → 패키징(조립) → 테스트 → 출하로 나뉩니다. 의뢰 기업은 보통 다음 중 일부만 외주로 맡깁니다.
- 파운드리: 공정 노드(예: 180/65/28nm), 웨이퍼 규격(200/300mm), 옵션 공정(HV/RF 등)에 따라 가능 여부가 갈립니다.
- OSAT(패키징·테스트): QFN/BGA/WLCSP 등 패키지 타입과 자재(기판·몰드) 역량이 핵심입니다.
“반도체 위탁생산”은 한 가지 서비스가 아니라 필요한 공정을 조합하는 일에 가깝습니다.
반도체 위탁생산 절차 7단계
- 요구사항 정의: 기능·전력·온도범위, 목표 단가, 예상 물량, 패키지 제약을 정리합니다.
- NDA/데이터 범위 확정: GDSII, 테스트 벡터 등 제공 범위와 보안 레벨을 합의합니다.
- 공정/패키지 선택: 노드, PDK, 패키지, 테스트 방향을 정합니다.
- DFM/DFT 검토: 수율(yield)과 테스트성(DFT)을 파트너와 함께 점검합니다.
- 견적 및 일정 산정: NRE(마스크·세팅), 웨이퍼·패키징·테스트 단가, 리드타임을 분해합니다.
- 시제품/파일럿: MPW 또는 소량 런으로 공정 창(window)과 수율을 확인합니다.
- 양산·품질 운영: 변경관리(PCN), Lot 추적, 불량 분석(FA) 범위를 계약서에 명확히 넣습니다.
견적 요청 전에 준비할 자료 6가지
파운드리나 OSAT에 반도체 위탁생산 견적을 요청할 때는 “도면 한 장”만으로는 정확한 단가가 나오기 어렵습니다. 아래 자료를 준비하면 견적 속도와 정확도가 올라갑니다.
- 제품/공정 스펙(노드, 공정 옵션, 목표 수율 가정)
- 예상 물량(초도·월간·연간)과 목표 출하 일정
- 패키지 형태/핀수/기판 요구사항(가능하면 레퍼런스 패키지)
- 테스트 요구(테스트 커버리지, 번인 여부, 샘플링 기준)
- 품질 요구(신뢰성 시험 항목, Lot 추적 범위)
- 공급 조건(Incoterms, 포장/라벨, 보증·클레임 기준)
비용 구조와 단가를 결정하는 핵심 요소
반도체 위탁생산 비용은 “웨이퍼 + 패키징 + 테스트 + 수율 손실 + 고정비(NRE)”의 합으로 이해하면 빠릅니다.
| 구분 | 주로 발생하는 비용 | 실무 포인트 |
|---|---|---|
| NRE | 마스크, 공정 세팅, 테스트 프로그램 개발 | 초기 견적에서 가장 큰 변동 요소입니다. |
| 웨이퍼 | 공정 노드, 웨이퍼 크기, 옵션 공정 | 노드가 미세할수록 단가와 리드타임이 증가합니다. |
| 패키징/테스트 | 패키지 타입, 자재, ATE 시간, 번인 | 품질 요구가 높을수록 단가도 함께 올라갑니다. |
| 수율 | 공정/조립/테스트 수율 | “목표 수율 가정”을 명시해야 분쟁을 줄입니다. |
ESD 관리 설비가 갖춰진 반도체 패키징 공정에서 자동 본딩 장비가 칩을 기판에 실장하고 AOI·X-ray로 검사하는 OSAT 라인, CAPA 파트너 사례
단가 협상 시에는 예상 물량(연간/월간)과 리드타임(웨이퍼→패키징→테스트)을 함께 봐야 합니다.
품질·인증·보안 체크리스트
- 품질 시스템: ISO 9001, (자동차용이면) IATF 16949 대응
- 신뢰성 규격: JEDEC 시험, 필요 시 AEC-Q100/Q101 등
- ESD/추적성: ESD 관리, Wafer/Lot/테스트 데이터 Traceability
- 보안: 설계 파일 접근 통제, 반출 정책, 자재 공급망 관리
공장·파트너 선택 체크포인트
- 월 CAPA(설비 가동률)와 확보 가능한 슬롯은 어느 정도인가
- 목표 노드/패키지에서 최근 12개월 평균 수율은 어느 수준인가
- 주요 공정/자재의 대체 가능 벤더(Second source)가 있는가
- PCN 리드타임, FA TAT, 클레임 처리 기준은 무엇인가
- 샘플→양산 전환 시 MOQ와 리드타임은 어떻게 바뀌는가
출하 전 반도체 테스트 결과와 신뢰성 지표를 검토하는 품질 엔지니어, ATE 로그·불량 분석 리포트와 Lot 추적·PCN 기록을 포함한 위탁생산 품질관리, CAPA
결론: 반도체 위탁생산은 ‘공정 조합’과 ‘계약 설계’가 성패를 좌우합니다
반도체 위탁생산은 단가만 비교하면 리스크가 커집니다. 공정·패키지 선택, 수율 가정, 테스트 범위, 보안·품질 운영까지 한 번에 맞춰야 양산이 안정됩니다. CAPA에서 조건별 파트너를 비교하고, 견적과 리드타임을 함께 검토해 보시기 바랍니다.