화합물 반도체패키지 전문생산업체_RF머트리얼즈

레이저 이미지 [출처-PIXABAY]

RF머트리얼즈는 어떤기업?

RF머트리얼즈는 광통신용 패키지 국내 최초 양산 주력제품 통신용 패키지, 레이지용 패키지, 군수용 패키지 군수용 적외선센서 패키지 100%국산화 통신용 패키지 매출의 90% 발생

RF머트리얼즈는 광통신용 패키지를 국내 최초로 양산하기 시작해, 현재는 RF(Radio Frequency) 트랜지스터(Transistor) 패키지 외에도 레이저용 패키지, 군수용 적외선 센서 패키지 등 화합물 반도체가 실장되는 여러 사업영역에 반도체 패키지를 공급하고 있습니다. 메탈라이프가 제조 및 판매하고 있는 패키지는 화합물 반도체와의 신호 연결, 전원 공급, 열 방출의 역할을 하며, 반도체의 안정한 작동을 위한 밀폐된(Hermetic) 구조로 되어 있는 핵심부품입니다.

 

RF머트리얼즈의 첫 번째 주력 제품은 RF통신 및 광 통신 등에 주로 사용되고 있는 통신용 패키지로서, 통신 중계기에 주로 사용되는 RF 트랜지스터 패키지와 광 전송망에 주로 사용되는 광 송/수신 및 광 증폭 모듈용 패키지 입니다.

 

두 번째 주력 제품은 레이저용 패키지로서, 레이저를 발생시키는 모듈에 채용되는 반도체 패키지입니다. 레이저 기술을 선도하고 있는 많은 독일 기업으로부터 기술을 인정받아 제품을 납품하고 있습니다.

 

세 번째는 군수용 적외선(Infrared) 센서용 패키지입니다. 당사의 적층 세라믹 기술과 접합 기술을 기반으로 개발된 고부가가치 제품이며, 기존 수입에 의존하던 것을 100% 국산화하여 고객에게 납품하고 있습니다.

메탈라이프의 주력 제품은 상기와 같이 통신용 패키지, 레이저용 패키지, 군수용 패키지로 구성되어 있으며, 그 중에서도 통신용 패키지에서 매출의 약 90%가 발생하고 있습니다.

 

메탈라이프 일봉차트(2021.2.1) [출처-네이버금융]

RF머트리얼즈는 광 통신이 확장되던 2000년 초반에 통신용 패키지 시장에서 세계적으로 주도권을 잡고 있던 일본의 선진 기업들을 견제하고, 그들이 주도하던 국내 시장에 국산화된 제품을 공급한다는 일념으로 설립되었습니다.

 

삼성, LG등 국내 대기업과 많은 중소벤처기업들이 광 통신 사업에 집중하고 있을 때,이들이 필요로 하는 광 통신용 패키지는 선진기술을 앞세운 일본의 대기업인 Kyocera, NTK, Shinco 등이 대부분 공급하고 있었으며, 그 공급 가격 또한 상당히 고가였습니다. 삼성, LG등의 국내 대기업조차 국내에서 광 통신용 패키지를 공급받지 못해 Kyocera 등의 일본 업체들로부터 고가로 구입할 수 밖에 없었으며, 이런 상황은 광 통신용 패키지의 국산화라는 요구로 이어졌습니다.

 

RF머트리얼즈는 이러한 국내의 국산화 요구에 부응하고, 일본의 선진 기업들과 당당히 경쟁하기 위해 2004년도에 경기도 화성에서 설립되었으며, 2007년 법인 전환 하였습니다.

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주력제품 특징

RF머트리얼즈 주력제품 1. 통신용 패키지 - RF통신용 패키지 - 광통신용 패키지 2. 레이저용 패키지 3. 군수용 패키지

1. 통신용 패키지

RF머트리얼즈의 주력 제품인 통신용 패키지는 크게 2가지 분야로 나눌 수 있습니다. 첫 번째가 무선 통신 시장에 사용되는 RF 통신용 패키지이고, 두 번째 제품이 유선 통신 시장에 사용되는 광 통신용 패키지 입니다. 

1) RF 통신용 패키지

RF(Radio Frequency)는 3KHz~30GHz의 주파수를 갖는 전자기파를 방사하여 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 기술입니다. RF머트리얼즈는 RF분야에서도 다양한 주파수대의 신호 증폭을 위해 사용되고 있는 RF 트랜지스터 패키지에 집중하고 있으며, 특히 GaN(Gallium Nitride)을 사용한 RF 트랜지스터용 패키지를 생산 및 판매하고 있습니다. 

 

이러한 RF 트랜지스터는 RF중계기 등에 채용되어 신호를 증폭하는 역할을 하는 민수용과 레이더(Radar)등에 채용되어 미세한 신호를 증폭하는 역할을 하는 군수용으로 활용되고 있습니다. RF머트리얼즈는 이러한 민수용과 군수용으로 사용되는 RF 트랜지스터용 패키지를 제조하여 국내뿐만 아니라 해외에도 판매하고 있습니다.

 

 

RF머티리얼즈의 제품이 적용되는 GaN 트랜지스터는 LDMOS 트랜지스터 대비 높은 가격대를 형성하고 있지만, 고주파수 대역에서 고효율 및 고출력 특성의 구현이 가능하기 때문에 고효율, 고주파 특성이 요구되는 5G 의 상용화에 발맞춰 사용량은 더욱 늘어날 것으로 기대되고 있습니다.

 

기본적으로 RF 통신용 패키지는 반도체 소자로부터 발생하는 열을 방출하기 위해 높은 열전도도를 갖는 바닥재(Base)와, 특정 유전율을 갖는 세라믹 링 그리고 Gate/Drain등의 전극과 전기적 연결을 위한 단자(Lead Frame)로 구성됩니다. 모든 소재가 반도체 소자의 열팽창 계수(CTE)에 맞추어 저 열팽창계수를 갖는 특징이 있으며, 고객의 공정인 Die Attach공정 및 Wire Bonding공정을 위해 표면이 Soft Gold(Au) 로 도금이 되어 있다는 특징이 있습니다. 또한 반도체의 안정적인 작동을 위해 밀폐성을 유지하고 있습니다.

 

RF머트리얼즈 주요뉴스 및 공시 (출처-네이버금융)

 

2) 광 통신용 패키지

광 통신(Optic Communication)을 위해서는 우선 광을 송신(Transmitter)하는 송신 모듈과 광을 수신(Receiver)하는 수신 모듈이 있어야 하며, 광이 전송되면서 발생하는 손실(Loss)를 보강해 주기 위한 증폭(Amplification) 모듈이 있어야 합니다. 또한 광을 어느 지점에서 분기하고 합체하는 모듈도 있어야 합니다.

이러한 광 통신을 위한 각종 모듈에는 이러한 기능을 하기 위한 GaAs, InP등의 화합물 반도체가 필요하며, 화합물 반도체를 안전하게 실장하고 동작하게 하기 위한 패키지가 필요합니다.

 

RF머티리얼즈는 이러한 광 통신용 화합물 반도체가 안정적으로 실장되어 동작할 수 있게 하는 패키지를 생산 및 판매하고 있습니다. 광 통신용 패키지는 RF 통신용 패키지와 달리 광 섬유(Optic Fiber)를 이용한 유선 망에 활용되는 제품으로서, RF 통신용 패키지와 구성 소재는 일부 비슷하나, 전기적 연결이 비교적 많아서 단자가 많고, 광 섬유가 지나가기 위한 파이프가 필요하며, 일부 특정 제품은 광 투과를 위한 창(Window) 또는 렌즈(Lens)가 장착되기도 합니다. 이러한 이유로 광 모듈용 패키지는 RF 통신용 패키지 대비 구성 부품의 수가 많고, 공정도 복잡하여 비교적 고가로 판매되고 있습니다.

 

광 통신용 패키지는 RF 통신용 패키지와 같이 반도체 소자로부터 발생하는 열을 외부로 방출하기 위해 텅스텐(W) 또는 몰리브덴(Mo)기반의 히트 싱크(Heat Sink) 소재를 바닥재로 사용하고 있으며, 반도체와 비슷한 열 팽창 계수를 갖는 코바(Kovar) 소재를 주로 Wall이나 Lead Frame, Pipe소재로 사용합니다.

 

또한 광 통신용 패키지도 RF 통신용 패키지와 같이 기본적으로 밀폐성(Hermeticity)를 가지고 있으며, 표면이 99.9%이상의 고순도 금으로 도금되어 Die-Attach, Wire Bonding, Soldering등의 반도체 실장 공정을 할 수 있는 구조로 되어 있습니다.

 

이러한 광 통신용 패키지는 두 가지의 조립 기술을 활용하여 제작되고 있습니다. 첫 번째가 브레이징(Brazing)조립 기술이고, 두 번째가 글라스 실링(Glass Sealing) 조립기술입니다. 브레이징 조립 기술은 세라믹 소재와 금속 소재를 접합 조립할때 주로 사용되는 조립방법으로, 은(Ag)소재와 동(Cu)소재가 공정(Eutectic) 조성으로 합금화된 BAG-8소재를 활용하여 비교적 고온인 800도 정도에서 세라믹과 금속 소재를 접합하는 조립 공정입니다.

글라스실링 조립 기술은 금속 전기 단자를 조립을 할 때 주로 사용되는 조립방법 으로, 고온에서 용융하는 고온 글라스 소재를 약 1000도의 온도에서 녹여 단자(Lead Frame)을 조립하는 공정으로 주로 금속 단자를 금속에 접합 할 때 사용하는 조립 기술입니다.

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2. 레이저용 패키지

레이저 모듈은 산업용 레이저와 의료용 레이저에 채용 저출력부터 고출력 레이저 패키지 판매 RF머트리얼즈 레이저모듈 세계적 선도 독일기업에 판매 산업용레이저 이오테크닉스, 의료용레이저 루트로닉에 독점 납품

레이저 모듈은 레이저 기기에서 레이저를 발생시키는 핵심 부품으로서, 광 통신과 같이 InP, GaAs등을 기반으로 한 여러 화합물 반도체가 사용됩니다. 기본적으로 레이저 모듈은 장착되는 화합물 반도체의 숫자가 많고 그 크기가 작으며, Substrate 위에 화합물 반도체가 올려져 있는 반조립(Subassy) 상태로 사용됩니다. 대부분의 레이저모듈 제조 회사들은 이러한 작은 크기의 레이저 모듈을 배열(Array) 및 집적하여 높은출력을 발생시키기 때문에 바닥재로 열전도도가 우수한 구리(Pure Cu)소재를 사용합니다. 

 

레이저 모듈은 절단/가공 등을 하기 위한 산업용 레이저와 피부과/안과 등 의료용 레이저에 채용되어 레이저를 발생하는 역할을 하는 핵심 부품으로, 세계적으로는 독일 회사가 대부분의 모듈을 공급하고 있으며, 국내에서는 몇 개의 레이저 회사만이 자체개발에 성공하여 공급하고 있는 실정입니다.

 

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

 

또한 RF머티리얼즈는 레이저 모듈용 패키지와 함께 씨마운트(C-Mount)라는 부속품을 생산 및 판매하고 있습니다. 이러한 C-Mount는 배열 내지 집적된 형태로 화합물 반도체를실장하는 레이저 모듈용 패키지와 달리 하나의 화합물 반도체 만을 실장하기 위해 사용되는 또 다른 형태의 레이저 패키지이며, 비교적 크기가 작은 특징을 가지고 있습니다. 현재 RF머티리얼즈는 미국의 Thorlabs, AVO Photonics외 독일의 Nanoplus, Exalo 등에여러 종류의 C-Mount를 판매하고 있습니다. 

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3. 군수용 패키지

군수용 적외선탐지기 반도체패키지 국산화, 방산업체 공급 일본제품 100% 국산화 수입대체 RF머트리얼즈 자체개발기술 적층세라믹기술,브레이징접합기술,표면처리기술 적외선센서 아이쓰리시스템에 공급

야간에 적의 동태를 확인하기 위해서 군에서는 적외선(Infrar-Red)탐지기를 사용합니다. 이러한 적외선 탐지기에는 적외선을 감지할 수 InSb, InGaAs등과 같은 화합물반도체가 사용됩니다. RF머티리얼즈에서는 이러한 적외선 센서 소자가 장착될 수 있는 반도체패키지를 국산화하여 국내 방산 업체에 공급하고 있습니다.

 

본 제품은 특히 적층 세라믹(Multi-Layer Ceramic) 기술이 필수적으로 적용되어야 하는 제품으로, 본 제품의 선진사라 할 수 있는 일본의 Kyocera의 제품을 100% 국산화하여 수입 대체한 제품입니다. RF머트리얼즈의 자체 개발 기술인 적층 세라믹 기술과 브레이징 접합기술, 그리고 표면처리 기술을 이용하여 국산화하였으며, 다른 아이템에 비해 부가가치가 큰 제품입니다.

적외선 센서는 크게 냉각형(Cooled Type)과 비냉각형(Un-Cooled Type)으로 구분됩니다. 냉각형의 센서는 단가가 비싸고 복잡한 반면 비냉각형의 센서는 비교적 가격이저렴하면서 단순한 구조를 하고 있습니다. 냉각형의 경우 냉각 장치를 패키지 내부에포함하고 있어 센서의 온도를 극저온으로 냉각시켜 주는 역할을 하며 센서 온도를 낮추는 이유는 회로내부의 열잡음을 측정대상 물체/장면의 열적 신호보다 더 낮은 수준으로 감소시켜 초고정밀 측정을 가능케 하기 위함 입니다.

 

RF머트리얼즈에서는 두 가지 모두를 개발 및 생산하여 국내의 아이쓰리시스템이라는 방산업체에 공급하고 있습니다.

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인공지능(AI) 관련주

나노소재개발 및 나노입자기술 기업_석경에이티