메탈라이프, “부품 소재 독립국 건설에 기여할 것”
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메탈라이프, “부품 소재 독립국 건설에 기여할 것”
  • 김경한 기자
  • 승인 2020.05.15 06:42
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[테크월드=김경한 기자] 메탈라이프는 화합물 반도체를 실장할 수 있는 반도체 패키지를 개발·제조하는 업체다. 2004년 설립될 당시, 광 통신용 패키지를 양산하기 시작해, 현재는 RF(Radio Frequency) 트랜지스터 패키지 외에도 레이저용 패키지, 군수용 적외선 센서 패키지 등 화합물 반도체가 실장되는 여러 사업영역에 반도체 패키지를 공급하고 있다.

화합물 반도체(Chemical Compound Semiconductor)는 갈륨나이트라이드(GaN), 갈륨아세나이드(GaAs), 인듐포스포어(InP), 인듐안티늄(InSb), 인듐갈륨아세나이드(InGaAs)와 같이 2가지 이상의 화학 원소로 구성된 화합물로 이뤄진 반도체다. 광소자, 레이저 소자, RF소자, 적외선 소자 등으로 사용되고 있다. 메탈라이프가 제조·판매하고 있는 패키지는 이런 화합물 반도체를 실장하기 위한 것으로, 기본적으로 화합물 반도체와의 신호 연결, 전원 공급, 열 방출의 역할을 하며, 반도체의 안정한 작동을 위한 밀폐된(Hermetic) 구조로 된 핵심부품이다.

메탈라이프 사업군
메탈라이프 사업군

반도체는 무엇보다 기밀성을 요구한다. 패키징에 따라 반도체의 수명이 좌우되기 때문이다. 이에 따라 반도체 제조업체는 고신뢰성과 고기밀성이 확보된 신뢰성을 검증받은 패키지 기술을 사용하고 있다. 국내에서는 유일하게 메탈라이프가 화합물 반도체, 산업용·의료용 레이저, 광 통신, 우주 항공, 국방용 센서, 전기 자동차와 같은 분야에서 필요로 하는 각종 세라믹, 히트싱크 등의 소재와 고온 접합기술을 이용한 소재·패키지를 개발해 공급하고 있다.

 

RF 통신용 패키지

RF는 3kHz~30GHz의 주파수를 갖는 전자기파를 방사해 정보를 교환하는 통신 방법으로 디지털 위성방송, 무선이동통신, 무선 LAN 등 우리의 일상에서 밀접하게 사용되고 있으며, 나아가 군사용·기상용 레이더, 위성통신 등 산업 전반의 다양한 분야에 활용되고 있는 기술이다. 메탈라이프는 RF분야에서도 다양한 주파수대의 신호 증폭을 위해 사용되고 있는 RF 트랜지스터 패키지에 집중하고 있으며, 특히 GaN(Gallium Nitride)을 사용한 RF 트랜지스터용 패키지를 생산·판매하고 있다.

RF 트랜지스터용 패키지
RF 트랜지스터용 패키지

광 통신용 패키지

광 통신(Optic Communication)을 위해서는 우선 광을 송신하는 송신 모듈(Transmitter)과 광을 수신하는 수신 모듈(Receiver)이 있어야 한다. 광이 전송되면서 발생하는 손실(Loss)를 보강해 주기 위한 증폭(Amplification) 모듈과 광을 어느 지점에서 분기하고 합체하는 모듈도 있어야 한다.

광 통신용 패키지
광 통신용 패키지

광 통신을 위한 각종 모듈에는 이런 기능을 하기 위한 GaAs, InP등의 화합물 반도체가 필요하며, 화합물 반도체를 안전하게 실장하고 동작하게 하기 위한 패키지가 필요하다. 메탈라이프는 광 통신용 화합물 반도체가 안정적으로 실장돼 동작하게 하는 패키지를 생산·판매하고 있다.

 

레이저 모듈용 패키지

레이저 모듈은 절단과 가공 등을 하기 위한 산업용 레이저와 피부과·안과 등 의사들이 주로 사용하는 의료용 레이저에 채용돼 레이저를 발생하는 역할을 하는 핵심 부품이다. 세계적으로는 독일 회사가 대부분의 모듈을 공급하고 있으며, 국내에서는 몇 개의 레이저 회사만 자체 개발에 성공해 공급하고 있는 실정이다.

현재 저출력 10W급부터 고출력 200W급의 출력을 낼 수 있는 레이저 모듈용 패키지가 고객이 요구하는 다양한 출력대에 맞춰 판매되고 있다. 메탈라이프는 세계적으로 레이저 모듈 산업을 선도하는 독일의 트럼프 딜라스(Trumpf, Dilas), 코히런트(Coherent), 레이저 라인(Laser Line), 엑살로스(Exalos) 등의 회사에 판매하고 있을 뿐만 아니라, 국내 굴지의 산업용 레이저 기기 제조사인 이오테크닉스와 의료용 레이저 기기 제조사인 루트로닉에 독점 납품을 하고 있다.

레이저 모듈용 패키지
레이저 모듈용 패키지

군수용 패키지

적외선 센서는 크게 냉각형(Cooled Type)과 비냉각형(Un-Cooled Type)으로 구분된다. 냉각형의 센서는 단가가 비싸고 복잡한 반면 비냉각형의 센서는 비교적 가격이 저렴하면서 구조가 단순하다. 냉각형의 경우, 냉각 장치를 패키지 내부에 포함하고 있어 센서의 온도를 극저온으로 냉각시켜 주는 역할을 한다. 센서 온도를 낮추는 이유는 회로내부의 열잡음을 측정대상 물체·장면의 열적 신호보다 더 낮은 수준으로 감소시켜 초고정밀 측정을 가능케 하기 위함이다. 메탈라이프는 두 가지 모두를 개발·생산해 국내의 아이쓰리시스템이라는 방산 업체에 공급하고 있다.

군수용 패키지
군수용 패키지

이 외에도 국내에서 몇 개 회사만 보유하고 있는 적층 세라믹 제조를 위한 모든 설비를 보유하고 있다. 세라믹의 원자재라 할 수 있는 그린 시트(Green Sheet) 제조 설비인 테이프 성형기(Tape Caster)를 보유하고 있으며, 적층 세라믹 제작을 위한 일괄 설비를 보유하고 있다. 지금까지 이런 설비들은 주로 반도체 패키지 제조에 사용되는 세라믹 부품을 생산하는 용도로 사용됐으나, 향후에는 이런 설비를 활용해 세라믹 제품을 개발할 예정이다. 

세라믹 제품군
세라믹 제품군

반도체 패키지에서 글로벌 기업으로 성장

반도체 패키지는 세계적으로 교세라와 NTK 등의 소수의 글로벌 기업이 시장을 선도하고 있지만, 메탈라이프는 이런 기술 개발을 비교적 빠른 시간에 이룩해 글로벌 기업을 위협하는 수준까지 이르렀다. 산업의 분야를 더욱 확장해 소재·패키지의 다양한 적용이 가능하도록 다 분야 산업에 대한 기술 개발에 열중할 계획이다.

메탈라이프 관계자는 “일본, 미국, 프랑스, 독일 등의 선진 기업이 독점하고 있는 고부가가치 창출이 가능한 부품, 패키지 분야를 국산화해 부품 소재 독립국 건설에 기여할 예정”이며, “기초 소재와 공정 기술 확보를 통해 다가올 5G통신, 우주, 항공 분야 필수 소재 부품을 개발·국산화하는 소재 부품 전문기업으로 발전할 것”이라는 사업 포부를 밝혔다. 


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