△왼쪽부터 허선·구교헌·박재만·이동화 책임.
LG이노텍의 밀리미터파용 고유전 안테나인패키지(AiP) 기판이 48주 차 IR52 장영실상을 수상했다. 스마트폰이나 태블릿PC 등 휴대용 통신기기에 들어가 5세대(5G) 밀리미터파를 송수신하는 AiP 기판을 새로운 소재 개발·적용으로 초소형화한 것이 특징이다.

글로벌 통신시장이 5G 통신으로 전환되며 통신 속도가 빠른 초고주파 대역을 이용하는 밀리미터파 활용이 늘어나는 추세다. 그러나 밀리미터파는 국가별로 주파수 대역이 다르고, 중국이나 유럽연합(EU)에서 서비스하기 위해서는 안테나 개수를 추가하거나 크기를 키워야 하는 문제가 있었다.

LG이노텍은 반도체 기판 분야 연구개발(R&D)을 통해 새로운 소재와 공법 개발에 나섰다. 시장 흐름과 기술의 문제점을 예측해 2019년부터 제품 개발 전략을 수립했다. 이를 통해 제품 크기를 키우지 않으면서도 하나의 부품만으로 전 세계 밀리미터파 주파수 대역을 지원할 수 있는 AiP 기판을 세계 최초로 개발하는 데 성공했다. 안테나 크기는 기존 대비 40% 줄었다.


고유전소재와 저유전소재를 하나의 기판에 적용할 경우에는 반도체 기판의 치명적 불량 요인 중 하나인 '들뜸 현상'이 발생할 수 있는데 LG이노텍은 다른 소재 간의 부조화를 완화시킬 수 있는 다른 공법을 적용해 문제를 해결했다.

박재만 LG이노텍 책임은 "안테나 크기를 줄이기 위해서는 높은 유전율(물질의 전기적 특성 중 하나)의 소재가 필요했다"며 "새로운 고유전 소재를 개발하고 이를 활용해 기판까지 만든 것이 핵심"이라고 설명했다.

신소재를 개발해 반도체 기판에 실제 적용하는 데는 통상 3년이 넘는 기간이 소요된다. LG이노텍은 과거 개발 노하우를 바탕으로 고유전 소재 개발부터 기판 양산까지 소요되는 기간을 17개월로 줄였다.


LG이노텍은 "신소재 개발과 신공법 동시 적용이라는 난제를 해결하면서도 품질을 확보하고 수율을 안정화하는 것을 경쟁사에 비해 빠르게 달성했다"고 전했다. 이어 "그 결과 글로벌 AiP 기판 시장에서 확고한 1위를 유지할 수 있었다"며 "다기능·고성능 부품을 더 많이 탑재하고도 스마트폰을 한층 슬림하고 자유롭게 디자인할 수 있게 됐다"고 밝혔다.

[정희영 기자]



주최 : 과학기술정보통신부

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