韓國首爾2025年5月12日 /美通社/ -- LG Innotek於本月12日（海外報道日期）首次向媒體公開了公司增長新動力FC-BGA（Flip Chip ball grid Array）生產中心——龜尾「夢想工廠（Dream Factory）」。
LG Innotek曾在2022年宣佈進軍高附加值半導體基板FC-BGA業務，為此從LG電子收購了龜尾第四工廠並打造「Dream Factory」，從去年2月開始正式投入批量生產。
「Dream Factory」（共26000㎡）被評價為集AI、深度學習、機器人及數字孿生等最新IT技術於一體的業界最高水平的「智能工廠」，將整個工程自動化、信息化和智能化，構建了去除降低生產競爭力的代表性四大因素、實現一級品質的FC-BGA生產基礎設施，四大因素包括Man（作業者）、F-cost（失敗成本）、BM Loss（事後維修損失）及Accident（安全事故）。
「從源頭上切斷因人的接觸而導致的不良因素」……用機器人實現所有工藝流程、物流流程自動化
就FC-BGA等需要高難度超微工程的半導體基板產品而言，即使是微小的異物（眉毛、口水等），也會導致品質不良，因此，在生產過程中盡量減少人與產品的接觸是關鍵。
為此，LG Innotek在「Dream Factory」引進了物流全自動化系統。事實上，在「Dream Factory」裡很少會遇到人，因為除了設備維護及修理等必需人力之外，包含十餘個階段的FC-BGA工藝流程及物流流程都在走向無人化系統。
與之相反，在「Dream Factory」裡可以看到數十台自動機器人（AMR，Autonomous Mobile Robot）通過無人駕駛往返於生產線各處運送材料。如果按照RTS（Real Time Schedule）內輸入的顧客交貨期自動下達生產訂單，AMR就會將原材料運送到工藝設備上。工藝設備自動感應原材料上的條形碼，通過RMS（Recipe Management System）自動在設備上設置符合產品規格的工藝配方，產品加工就會正式開始。將工藝流程結束的產品重新裝載到跟蹤器（Stocker）上也是AMR的任務。
此外，去除面板保護膜（Film Detach）的工藝也將由機器人代替人類，由此可以預防諸如微刮擦或粉塵之類的異物成為不良因素。在整個工藝流程中構建協作機器人這樣的非接觸式（Non-Touch）生產設備，大幅減少因作業者導致的操作性不良。
基於AI的FC-BGA質檢無人化……通過保障品質「透明性」提升客戶信賴度
在「Dream Factory」裡，關於FC-BGA的生產，每天持續生成20萬個以上的文件、100GB的數據。LG Innotek通過設置在所有設備上的傳感器積累整個生產流程的數據，並將持續學習該大數據的AI應用於不良品預測及檢驗系統，大幅縮短了因發生不良而導致的Lead time 延期問題 。
除此之外，LG Innotek還在進行良品判定的最重要階段——AOI（Automated Optical Inspection）流程中，使用了AI深度學習視覺檢驗系統。如果機器人持續將完成生產的FC-BGA基板產品運送至視覺篩選檢驗台，學習了數萬個FC-BGA不良品與良品數據的AI在30秒內就能感知到用肉眼難以捕捉到的細微的不良情況。
LG Innotek正在進一步升級運營AOI流程。在Line tour中首先可以確認電路不良的AOI設備，設置了比這規模更大的機器人和檢驗裝置。在被稱為LQC（Line Quality Control）的這個地方，可以自動檢驗客戶要求的各種產品規格（厚度、大小等）是否得到準確體現，而且檢驗數據會即時傳送到客戶手中，從而保障產品品質的透明性，這將直接起到提升客戶信賴度的效果。已經升級至業界最高水平的LG Innotek AOI設備，是讓來訪工廠的全球客戶們印象最深刻的部分之一。
由於AI只會識別發生不良的產品，而且通過對所有產品進行工序跟蹤的條形碼，無需人的介入就可以自動篩選出被判定為不良的產品，所以F-cost（失敗成本）最多可以減少50%以上。
此外，在可以事先預防產品不良、設備故障等的數字模擬系統中也採用了AI。此前，人們為了親自確認產品是否異常並掌握發生不良時哪些設備有問題，以及如何修理等，需要花費很多時間，現在則可大幅改善這些問題。
LG Innotek計劃截止到2026年，引進實時感知及分析生產流程中發生的品質異常並自動修正的工藝流程智能化系統（i-QMS,intelligent-Quality Management System）。由此實現FC-BGA整個生產流程的自動化，尤其是開發適用數字孿生技術的平台，實時與客戶共享從產品開發到生產的所有流程，強化客戶應對能力。
通過數字孿生實現最佳FC-BGA工藝設備……「Ramp-up時間縮短一半」
即使是非常細微部分的「變數」，也可能會導致FC-BGA的性能不良。因此，不僅要有適合生產良品的最佳設備，還要具備設定為完美值的工藝配方及生產環境等，才能提升收益率。
「Dream Factory」裡構建的FC-BGA工藝設備通過數字孿生（Digital Twin）被設置為最佳條件。此前，為了找到最佳FC-BGA工藝條件，需要投入大量時間和費用、經過數百次測試，但現在LG Innotek在設置設備之前，先在虛擬空間利用3D模型進行「工廠模擬」，可以事先掌握最初設置的FC-BGA工藝設備的問題所在。由於可對設備內液體、熱及空氣流動等很難實測的具體條件進行優化後設置設備，使得Ramp-up（通過提升量產初期收益率來擴大生產能力）時間比原來縮短了近一半。
不僅如此，數字孿生技術還被應用於能夠實時監控生產現狀的Line Monitoring System（LMS）。在設置LMS的綜合管制室大屏幕上，通過實時監控系統，能夠一目瞭然地監控目前正在運行的生產線和產品移動、庫存情況、設備有無異常、產品生產業績及品質現狀等，如果出現異常，可以立即採取應對措施。
玻璃芯技術內化，階段性進軍高端FC-BGA市場……「將在2030年打造成萬億級業務」
LG Innotek通過持續50年的基板材料零部件業務，積累了超微電路、高集成·高多層基板整合（準確、均勻地堆疊多個基板層）技術等高附加值半導體基板核心技術。
基於上述經驗，LG Innotek繼去年年末正式批量生產面向北美Big Tech客戶的PC用FC-BGA後，最近又成功獲取了全球Big Tech客戶。今年的目標是進入PC CPU用FC-BGA市場，最快將於2026年進入服務器用FC-BGA市場，階段性進軍High-end級FC-BGA市場。為此，LG Innotek已完成防止粉塵發生的「Edge Coating」等服務器用FC-BGA產品工藝流程必需設備的引進。
在此目標下，LG Innotek與全球Big Tech客戶合作，加快新一代基板技術的先行開發。計劃到2027年為止，實現將微電路圖形直接刻制在基板上的「重布線層（RDL，Re-Distribution Layer）技術」、將元件內置於基板並使電力損失最小化的「元件嵌入（Embedding）技術」、防止大面積基板彎曲現象的「多層芯（MLC，Multi-Layer Core）技術」及「玻璃芯（Glass Core，玻璃基板）技術」等技術的內化。尤其是玻璃基板，LG Innotek正在加強與全球客戶公司合作，持續進行宣傳活動。
基板材料業務部長（副社長） 姜旻錫 表示：「LG Innotek將基於最尖端『Dream Factory』，持續擴大提供差異化顧客價值的FC-BGA生產，截止到2030年，將FC-BGA業務打造成萬億級業務。」
此外，據富士嵌合體綜合研究所預測，全球FC-BGA市場規模將從2022年的80億美元（約11.6912萬億韓元）增長到2030年的164億美元（約23.9669萬億韓元），增長高達一倍以上。
