엠케이전자 반기보고서 (2021.06)
6. 주요계약 및 연구개발활동

가. 연구개발활동의 개요

(1) 연구개발 담당조직

당사는 1982년 (주)미경사로 설립한 후 1986년 정부의 설립인가를 받아 기업부설연구소를 발족하였습니다.당 연구소는 급속한 과학기술의 발전과 급변하는 국내외 경영환경에 능동적으로 대처하고자 창업시절부터 축적한 제품개발 및 가공기술 노하우를 바탕으로 신제품 개발, 제품 국산화 및 생산설비의 자체제작을 수행하고 있습니다.당사의 기업부설 연구소는 차세대 신규 사업을 개발하기 위해 전담 팀을 운영하고 있으며, 약 40여명이 4개 팀을 이루어 활발한 연구활동을 하고 있습니다.

(2) 연구개발비용(단위 : 천원)

과목	제40기 반기	제39기	제38기	비고

원재료비	-

인건비	1,118,431	2,322,335	2,154,129	-

감가상각비	571,272	1,182,258	542,232	-

위탁용역비	4,350	34,199	-	-

기타	864,713	1,999,847	2,259,559	-

연구개발비용계	2,558,766	5,538,639	4,955,920	-

회계처리	판매비와관리비	360,891	655,132	511,956	-

제조경비	2,197,875	4,759,531	4,443,965	-

개발비(무형자산)	-	123,976	-	-

연구개발비 / 매출액 비율[연구개발비용계÷당기매출액×100]	0.73%	0.87%	1.45%	-

주1) 비금융업 사업부문을 기준으로 작성하였습니다. 나. 연구개발 실적

1985년 국내 순수 기술로 Gold bonding wire를 개발 및 상용화한 이래로 국내외 유수의 종합반도체 및 전세계 TOP5 IC 패키징 회사에 이를 판매하고 있으며, 1999년 국내 최초로 미래형 반도체 패키지인 BGA(Ball Grid Array)용 Solder ball을 개발하여 그 판매 규모를 매년 성장시키고 있습니다.2001년에는 멀티미디어, 이동통신의 발달에 따른 패키지의 소형화, 고집적화 경향에 따라 소재 자체의 소형화가 급격하게 진전되어 보다 가는 size에서도 고성능을 보일 수 있는 고성능, 고강도 wire의 개발이 완료되었고, 500㎛ 이하 size의 Solder ball 개발이 완료되어 고객 인증 및 납품이 시작되었습니다.2002년에는 환경의 중요성이 대두되면서 기존의 Solder ball에 납 성분이 포함되지 않은 환경 친화적인 새로운 Pb-free Solder ball이 개발 완료되어 양산체제를 갖추었으며, 200㎛ 이하의 Ultra Micro Solder ball 개발에도 성공하였습니다.또한, 당 연구소에서는 차세대 반도체 패키지인 Flip Chip Package용 Bump wire를 개발 완료하여 고객 승인을 획득하여 양산에 돌입하였으며, 반도체 패키지에 사용되는 wire의 size가 점점 가늘어지는 기술 흐름에 발맞추어 15㎛ 이하의 초극세선 제조기술을 확보하는 등 기술 경쟁시대에 기술적 우위를 확보하려고 끊임없는 노력을 기울여 왔습니다.2003년에는 전세계적으로 거세게 일고 있는 cost reduction 기술의 일환으로 Au-Ag alloy wire 및 Cu bonding wire가 시판되기 시작했습니다.또한 세계 최초로 3N(99.9%)순도의 고신뢰성 wire(UR type)를 개발하여 대형 고객사에 납품 중이며, 2004년 후반기부터는 고신뢰성 wire의 수준을 한 단계 끌어올린 4N(99.99%) 고신뢰성 wire(HR type)를 개발하였습니다. 이는 기존 3N 고신뢰성 wire보다 전기적 특성 및 신뢰성 기능을 한층 보강한 제품입니다.또한 2006년에는 기존 Au-Ag alloy wire의 취약점인 고습 신뢰성 부분을 해결한 MR type(Moisture Resistance, Au-Ag alloy wire)을 개발하였으며, 다른 cost reduction 기술인 Cu wire의 경우도 TO, SO 등 Discrete PKG에 본격적으로 적용 되기 시작하였습니다.2007년~2008년 들어 Discrete PKG 보다 cost reduction 효과가 큰 QFN, QFP, BGA, CSP 등 High-end PKG에 적용하기 위한 초저경도 Cu wire인 LV type을 개발하여 고객사의 활발한 평가가 시작되었으며, 더불어 세계 최초로 MR type에 대한 양산 및 판매가 시작되었습니다. 또다른 bonding 소재인 Ag wire 및 저융점 Solder ball을 개발하여 시장에 출시하였습니다.2009년 극미세 size인 12㎛ Gold bonding wire 양산판매 및 High-end PKG를 대상으로 한 작업성이 향상된 new Cu wire(LVS type)의 본격적인 시장 공략이 시작되었으며, 기존 MR type의 작업성 저하 문제를 개선하기 위한 MRS type을 양산 판매하였습니다. 더불어 Solder ball의 경우, 300㎛ 이하 미세 size에 대한 양산이 확대되었습니다.2010년부터 기존 bare Cu wire의 산화 문제 및 작업성 증대를 목적으로 bare Cu wire에 Pd을 coating한 PC wire의 개발을 완료하여 본격적으로 판매를 실시하고 있으며, 2010년도에는 1, 2호기가 설치되었고, 2011년도에는 급증하는 주문 물량에 따라 생산 Capa.를 더욱 증대하기 위하여 3, 4호기가 추가적으로 설치되었습니다.

2008년 서울시립대와의 산학 과제를 진행하여 융점이 180도 수준인 저융점 솔더를 개발 진행하였으며, 이때 개발된 조성은 2019년 현재 추가적인 평가 및 보완을 통해 제품 양산화를 위한 활동을 미국 포틀랜드대와 산학과제를 진행중에 있습니다.

2012년부터 다양한 금속 첨가원소를 사용하여 고신뢰성 솔더 조성을 자체 개발 진행하였습니다. 현재 Ni, Bi원소를 첨가하여 고온과 저온에서의 열충격 특성이 우수한SAC2508Ni-Bi (MXT) 조성Solder ball을 개발하여 양산 공급중입니다.

2012년 국책과제로 시작한 초미세볼 50~70um Solder ball 개발이 2013년에 완료되었으며, 국내 최초로 개발 성공함. 현재 고객 샘플 승인 진행 중에 있으며, 향후 본격적으로 양산화 진행예정입니다.

2013년 부터 모바일 기능 다양화로 인하여 New PKG에 필요한 CCSB(Cu-core solder ball) 개발이 진행되었으며, 2014년도 개발 완료 및 양산화 체계 구축 되었습니다. 현재 일부 고객에 승인되어 양산되고 있으며 지속적인 물량 확대를 추진 중입니다..2012 년 국책과제로 시작한 자동차용 친환경 고온솔더 개발이 2015년 완료되었으며, 개발 조성은 현재 현대자동차 내부 무연솔더 조성으로 등록을 추진 중으로 향후 자동차 전장용 무연솔더의 양산화를 진행 예정입니다.최근의 bonding wire 시장은 지속적인 금값의 상승으로 Gold wire를 대체하는 low cost wire의 수요가 증대되고 있으며, 이에 발맞추어 기존의 bare Cu wire 및 Coated wire의 품질 향상에 주력하고 있습니다. 더불어 Cu wire의 작업성 개선을 위해 기존 PCC wire위에 수나노 수준의 Au를 coating한 APC 제품을 개발하여 2013년부터 양산을 시작했습니다.

2014년에는 Coated Cu wire보다 저렴한 Alloyed Cu wire에 대한 개발이 진행되어 중국 시장을 중심으로 평가 및 양산이 시작 되었으며, 2016년부터는 고온 신뢰성을 중요시하는 Automotive PKG의 특성을 만족시키기 위한 제품으로 재조명을 받아 고객사에서 꾸준히 사용되고 있습니다.. 추가로 wire의 신뢰성을 향상시키기 위한 방안으로 기존의 Coated wire의 Pd 분포 개선 제품과 Coating과 합금을 접목한 Hybrid wire(HAP type)의 개발이 진행되어, 2017년 하반기부터 일부 해외 고객사에서 사용을 시작하였으며, 향후 주력 제품이 될 가능성이 높아지고 있습니다.

2017년부터 솔더페이스트 제품의 사업화를 내부적으로 진행하였으며 2018년 일부 반도체 제품에 수용성 페이스트 제품의 양산 승인을 받아 양산 공급을 시작한 상태입니다. 현재는 일반적은 Sn-Ag-Cu계 제품만을 공급 가능하지만 향후 신규 개발된 솔더 조성에 대해서도 페이스트 제품화를 계획 중입니다.

2017 년 국책과제로 자동차 파워모듈에서의 고효율/고방열의 Cu Sintering 접합소재를 개발중에 있으며, 2021년까지 개발 완료 및 제품화를 진행 예정입니다.

전략형 신제품인 Ag wire는 LW, SI, SR, SH type등 다양한 조성의 제품들을 출시하였으며, LED나 Memory device 시장을 중심으로 사용 범위를 넓히기 위한 개발을 고객과 꾸준히 진행하고 있습니다. 더불어 2018년에는 Gold wire 처럼 대기중에서 본딩이 가능한 coated Ag wire 개발을 완료하였으며, 기존 Ag wire 대비 우수한 신뢰성 결과가 검증되어, 시장에서는 Memory PKG나 LED에 적용 가능한 차세대 wire로 주목 받고 있습니다.

2019년에는 리버스 리플로우용 심재, 반도체 패키지 및 반도체 패키지의 제조 방법에관한 CCSB(Cu Core Solder Ball)특허를 취득하였으며 현재 상용화되어 판매중에 있습니다. CCSB는 패키지의 소형화로 인해 솔더볼간의 간격이 감소하게되어 발생하는브릿지 불량을 개선하기 위한 제품으로 젖음성과 접합 특성이 우수하다.2020년에는 이차전지 실리콘(Si)음극 활물질의 수명 특성 향상을 위한 제조 방법 및 합금 구성 물질에 대한 미국 특허를 취득하였으며 현재 연구 개발중에 있습니다.현재 본 연구소에서는 국내외 유수의 대학 및 연구소의 최고 전문가 그룹과 기술적인 교류를 진행하여, 이를 토대로 근본 원리에 대한 연구 및 제품 개발, 성능 향상을 추구함으로써 Bonding wire와 Solder ball에 대한 전세계 고객의 브레인 역할을 수행하고 있으며, 약 40여건의 등록 특허와 30여건의 발표 논문을 보유하고 있습니다.