RF머트리얼즈 사업보고서 (2019.12)
II. 사업의 내용

[주요 용어 설명]

순번	영 문	국 문	설 명

1
(물질)	Chemical
Semiconductor	화합물
반도체	일반적으로 반도체는 주기율표의 4족에 있는 원소(Elemental)반도체와 (3족+5족) 또는 (2족+6족) 원소들의 결합으로 이뤄지는 화합물(Compound)반도체가 있음. 원소 반도체는 한 가지 원소로 구성된 반도체로서 실리콘(Si)과 게르마늄(Ge)이 있으며, 화합물 반도체는 GaN, GaAs, InP, InSb등과 같이 2가지 이상의 화학 원소로 만들어진 반도체를 뜻하며 화합물 반도체는 주로 광 소자, RF소자, 적외선 소자 등으로 사용됨

2
(물질)	Heat Spreader (Heat Sink)	열 방출
소재	열 접촉을 직간접적으로 사용하여 다른 물체로부터 열을 흡수하고 발산하는 환경이나 물체를 뜻함. 화합물반도체로부터 발생한 열을 발산해 주기 위해 PKG의 바닥 소재(Base)로 주로 사용.

3
(물질)	BAG-8	BAG-8	은(Ag)소재와 동(Cu)소재가 각각 72%, 28%의 비율로 합금화된 소재로서, 공정합금(Eutectic)조성을 갖고, 융점이 780도 정도되는 브레이징 소재

4
(물질)	Thermal Characteristic Material	열 특성
소재	열전도도가 높거나 열팽창계수가 낮은 소재를 일반적으로 부르는 명칭으로, PKG제조에 주로 채용되는 Kovar, Invar, MoCu, WCu등의 금속소재와 Al2O3, AlN등의 세라믹 소재가 있음.

5
(물질)	GaN	질화갈륨	화합물 반도체 재료 및 전력 소자

6
(물질)	GaAs	갈륨비소	화합물 반도체 재료 및 전력 소자

7
(물질)	InP	인듐인	화합물 반도체 재료 및 전력 소자로, 주로 광소자로 사용됨

8
(물질)	InSb	인듐
안티늄	화합물 반도체 재료 및 전력 소자로 주로 적외선 소자로 사용됨

9
(물질)	LDMOS	-	전력 증폭기에 사용되는 소자의 일종으로, Si계열의 전력 반도체이며 GaN소자와 경쟁관계에 있는 반도체 소자

10
(물질)	SiC	탄화규소	고-열전달 특성과 저-열팽창계수를 갖는 열특성 소재이며, 반도체 재료이자 전력 소자

11
(물질)	MoCu	몰리카파	PKG의 바닥소재(Base)에 주로 채용되어, 화합물 반도체로부터 발생하는 열을 방출하는 역할

12
(물질)	WCu	텅스텐
카파	MoCu와 더불어 PKG의 바닥소재(Base)에 주로 채용되어, 화합물 반도체로부터 발생하는 열을 방출하는 역할

13
(물질)	Cu-MoCu-Cu
(CPC) 소재	씨피씨
소재	Cu와 MoCu소재를 Cladding접합하여 만든 소재로서, 일본의 ALMT라는 회사가 주로 생산하는 열방출(Heat Sink)소재

14
(물질)	Cu-Mo-Cu
(CMC) 소재	씨엠씨
소재	Cu와 Mo소재를 Cladding접합하여 만든 소재로서, 중국 업체가 주로 생산하는 열방출(Heat Sink)소재

15
(물질)	Super CMC	슈퍼
씨엠씨소재	Cu와 Mo소재를 5층 이상 Cladding접합하여 만든 소재로서, 일본의 F.J. Composite라는 회사가 주로 생산하는 열방출(Heat Sink)소재

16
(물질)	Kovar	코바	열팽창계수가 알루미나 세라믹과 유사한 저-열팽창계수(CTE)를 갖는 금속 소재로서, PKG제조시 세라믹과 브레이징 접합 또는 글라스 실링 공정에 주로 사용되는 금속 소재로 사용

17
(물질)	Alumina Ceramic	알루미나 세라믹	Al2O3로 표시되는 세라믹으로서, PKG제조시 절연용 소재로 주로 채용되며, 전기적 연결을 위해 W 또는 Mo소재로 Pattern을 연결하여 사용

18
(물질)	Multi-Layer Ceramic	적층
세라믹	Green Sheet라는 세라믹 원자재를 여러 층 겹쳐서 쌓고, 인쇄공정, Press공정 및 소결(Sintering)공정을 거쳐 제작하는 2층 이상의 세라믹을 의미하며, 각 층 간의 전기적 연결은 비아홀(Via Hole)이나 케스틸레이션(Castilation)공법으로 이루어짐.

19
(물질)	Green Sheet	그린시트	적층세라믹을 만들 때 사용하는 원자재로서, 알루미나 등의 세라믹 파우더와 여러 바인더(Binder)들을 결합하여 반죽 상태로 만들고, Tape Casting공정을 통해서 만들어짐.

20
(제품)	Package	패키지	화합물 반도체를 안착하고 안정적으로 작동할 수 있도록 외부와 전기적인 연결이 되어 있고, 밀폐 구조로 되어 있으며, 반도체로부터의 열을 빼줄 수 있는 구조로 되어 있는 당사의 주력 생산품

21
(제품)	Optic Transmitter	광송신	광통신용 광원과 구동회로 등으로 구성된 송신장치로서, 전기신호를 전기-광변환하여 광 신호를 광섬유를 통해 전송하는 광모듈

22
(제품)	Optic Transceiver	광
트랜시버	광 송신기 및 광 수신기를 하나로 모듈화시킨 것을 의미

23
(제품)	Transisitoer(TR)	트랜지스터l	전류나 전압의 흐름을 조절하여 증폭 또는 스위치 역할을 하는 반도체 소자

24
(제품)	Butterfly(BTF) PKG	버터플라이
패키지	PKG양쪽에 리드프레임(Lead Frame)이 붙어 있는 형태로, 나비와 같은 모양이라서 붙여진 이름으로, 광통신 모듈에 주로 사용되는 PKG의 한 종류

25
(제품)	Infrared Detector	적외선
센서	물체로부터 발생하는 열을 감지하여 야간에도 눈으로 확인할 수 있도록 한 센서의 한 종류로, 적군을 탐지하기 위해 군수용으로 많이 사용되고 있는 센서 또는 장치

26
(공정)	Brazing	브레이징	브레이징 이란 450ºC 이상에서 접합하고자 하는 모재를 용융점 (MELTING POINT)이하에서 모재는 상하지 않고 용가재와 열을 가하여 두 모재를 접합하는 고온접합기술..
참고로 용가재(FILLER METAL)를 가지고 접합하는 방법은 크게 웰딩(WELDING), 브레이징(BRAZING), 솔더링(SOLDERING)으로 나눌 수 있음있다. 흔히 웰딩(WELDING)을 용접, 브레이징(BRAZING)을 경납땜, 솔더링(SOLDERING)을 연납땜으로 말하기도 함.

27
(공정)	Glass Sealing	글라스
실링	글라스 실링은 글라스를 녹여서 금속이나 세라믹에 붙이는 방법으로 밀봉(Sealing)하는 공정으로, Hermetic-PKG를 제조할 때 브레이징 공정과 더불어 많이 사용되는 공정 기술

28
(공정)	Wire Bonding	와이어
본딩	집적회로(반도체)를 패키지의 리드(Lead)에 매우 가는 고순도 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu)선 등으로 연결하는 공정

29
(공정)	Infiltration	용침	Heat Sink소재인 MoCu/WCu소재를 제조할 때 사용하는 공정기법으로, 압축된 Mo 또는 W Powder에 액상의 Cu를 주입시킬 때 사용하는 방법이며, 주로 모세관 현상을 이용한 공정 기법

30
(공정)	Tape Casting	테이프
성형	세라믹 그린 시트를 제조하기 위한 공정이름으로, 반죽 상태의 세라믹 원자재를 500um이하의 얇은 테이프 형태로 제조하는 공정

31
(특성)	Hermeticity	밀폐	외부로부터 공기/수분 등이 들어 올 수 없도록 한 구조로, 반도체를 보호하고 안정적으로 작동하기 위해서 꼭 필요한 패키지의 성능인 밀폐도를 표현한 용어

32
(특성)	Leak Rate	누설속도	헬륨 누설 시험기(He Leak Tester)에 의해 측정된 He가스의 누설의 정도(Leak의 정도)를 나타냄. 보통 atm cc/sec. 단위를 사용하며, PKG의 기준 Leak Rate는 1x10(-8) atm cc/sec.

33
(특성)	Coefficient of Thermal Expansion(CTE)	열 팽창
계수	열팽창계수는 물체의 온도가 1℃ 증가하였을 때 특정한 방향으로 늘어난 길이로척도를 계수로 표시한 것 정의된다. 열팽창계수는 열전도도(thermal conductivity) 및 비열(specific heat)과 더불어 열 전달 현상을 지배하는 주요한 재료 물성치(material property).

34
(특성)	Thermal Conductivity	열전도율	열전도 현상에 의해 열전도가 되는 정도를 나타내는 재료의 기본적인 물리적 물성치이며, 열전도율의 SI 단위는 W/(mK).

35
(특성)	Solderbility	솔더
젖음성	전자 부품 및 패키지 부품과 솔더 물질간의 접합 특성을 평가하는 시험임. 젖음성이 좋다는 의미는 솔더와 결합을 잘한다는 의미

36
(시험)	He Leak Test	헬륨누설시험	검사해야 할 제품의 내부를 적절한 진공상태로 만들어 누설을 검사하는 방법이며, 진공상태에서 적절한 양의 헬륨을 누설이 의심스러운 곳에 분사 시킨 후켜서 진공 상태가 된 제품의 내부로 헬륨이 유입되게 하여 누설 여부을 검사하며는 누설 감지 방법이며, 패키지의 밀폐도(Hermeticity)를 측정하는 방법

37
(시험)	Thermal Cycle Test	온도싸이클시험	TC (Temperature Cycle)는 제품이 고온과 저온 조건을 견딜 수 있는지, 그리고 고온과 저온에 반복적으로 노출 시켰을 때 어떤 영향을 받는지 평가하는 시험입니다. 시험 절차는 시료를 TC용 챔버에 장착하고 규정된 수준의 고온과 저온에 반복해서 노출시키는 과정

38
(시험)	Thermal Shock Test	열충격
시험	전자 부품 및 패키지 등에 갑자기 고온의 온도를 부여하여 고온에서의 내구성이 있는지를 확인하는 시험

39
(시험)	Baking Test	베이킹
테스트	고온 솔더(Solder)의 용융 온도인 약 300~400사이의 온도에서 금도금 상태를 확인하는 시험으로, 솔더링 온도에서 작업시 블리스터/변색/밀착 등의 불량 현상이 있는지 금도금 이후에 확인하는 시험.

40
(시험)	MIL STD 883E	군수시험규격	군수규격이자, 통신 패키지의 신뢰성를 확인하기 위한 시험방법에 대해 서술한 대표적 시험 규격

41
(용어)	Optic Communication	광통신	코아(Core)와 클래드(Clad)로 구성된 광섬유를 통해 레이저 빛의 전반사를 이용하여 정보를 주고받는 통신 방식으로, 1970년대에 실용화 됨.

42
(용어)	Optic Receiver	광수신	광 신호를 검출하여 광-전기 변환을 통해 전기 신호로 바꾸고, 이를 통해 원래의 신호를 복원하는 광 모듈의 한 종류임. 대부분 화합물반도체인 광다이오드(PIN-PD,APD)를 사용

43
(용어)	RF Communication	알에프통신	무선 주파수를 방사하여 정보를 교환하는 통신 방법

44
(용어)	Blister불량	블리스터
불량	패키지에 니켈(Ni) 또는 금(Au)도금 이후에 Baking Test시, 도금층이 원자재로부터 분리되어 부풀어 오르는 불량 현상임. 이는 원자재와 도금층의 접합이 완전치 않을 때 주로 발생하는 도금 불량의 한 종류.

45
(용어)	ROADM	알오에이디엠	광통신 기간망에서 주로 사용되는 용어로, 광송수신시 광을 분기 또는 병합하는 역할을 하는 광 모듈을 의미.

46
(용어)	ThermalMatching	써멀
매칭	열팽창계수가 유사한 소재간에 조합이 이루어진다는 의미로서, 비슷한 열팽창계수를 갖는 소재를 Thermal Matching이 되어있다고 표현함.,

1. 사업의 개요

가. 회사의 현황 (1) 사업 개황(가) 영위 사업의 요약

당사는 광 통신용 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. 당사가 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.

당사의 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.

당사의 주력 제품은 상기와 같이 통신용 패키지, 레이저용 패키지, 군수용 패키지로 구성되어 있으며, 그 중에서도 통신용 패키지에서 매출의 90%가 발생하고 있습니다. (나) 설립 배경 당사는 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.

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

(다) 설립 이후 성장과정

구분	주요 사업전략 및 성과

창업 단계
(2004~2006)	메탈라이프는 광 통신용 패키지 분야에서 전 세계적으로 높은 시장 점유율을 점유하고 있는 일본의 Kyocera 제품을 국산화하여 국내 중소벤처기업들에 공급하고자 노력하였습니다.
하지만 당시에는 국내에 패키지 생산에 필요한 핵심 기술들이 확보되어 있지 않아, 주요 부품들을 수입하여 국산화를 진행하였습니다. 단순 조립에 의한 국산화 과정이었지만, 자체 연구 개발을 통해 화합물 반도체용 패키지 제작에 있어서 제품의 안정성과 신뢰성을 확보하기 위해 선행되어야 하는 패키지 조립 기술과 표면처리 기술을 습득할 수있었습니다
이러한 조립 기술과 표면처리 기술을 확보한 당사는 광 통신용 패키지 및 주요 부품들의 국산화를 성공적으로 완수할 수 있었으며, 이를 통해 패키지 시장에 진입할 수 있었습니다.

시장진입
단계
(2007~2011)	당사가 국산화한 광 통신용 패키지는 우수한 성능 및 경쟁력 있는 가격을 통해 국내 중소 벤처기업뿐만 아니라 해외 기업들을 대상으로 시장을 확대할 수 있었습니다. 당시 개발한 ROADM용 광 통신 패키지는 당사가 해외에 본격적으로 진출할 수 있도록 한 제품으로 본 제품으로인해 100만불 수출의탑을 수상할 수 있었고 패키지 전문 업체로서 성장할 수 있었습니다.
이러한 경험을 바탕으로, 당사는 제품의 영역을 확장하여 또 다른 통신 분야인 GaN 화합물 반도체 기반의 RF 통신용 패키지의 개발을 시작하였습니다. 또한, 통신용 패키지 개발 외에도 앞서 확보한 조립 기술과 표면처리 기술을 활용하여 타 분야의 산업용 부품과 특수 부품 시장으로의 진입을 추진하였습니다.

성장 단계
(2013~2017)	RF 트랜지스터 시장 대부분을 점유하고 있던 실리콘 기반 LDMOS트랜지스터보다 GaN 트랜지스터가 성능 및 효율 등에서 앞서면서 GaN트랜지스터의 수요가 급증하였고, 당사가 개발한 RF 통신용 패키지가 국내 기업인 RFHIC㈜와 글로벌 기업인 CREE사의 제품에 적용되어 대규모 양산을 수주할 수 있었습니다. 그 결과, 국내 최대의 통신용 패키지 전문 제조 업체로 자리 잡을 수 있었으며, 해외에서도 일본의 선진기업들과 경쟁할 수 있는 위치로 성장할 수 있었습니다.
당사는 제품의 경쟁력을 강화하기 위해 핵심 부품의 국산화에 만족하지 않고, 부품 제작에 필요한 소재의 국산화도 추진하였습니다.
해외로부터100% 수입에 의존하던 소재를 직접 개발 및 생산하기 위한 기반을 구축하였으며, 자체 연구 개발을 통해 주요 금속 소재들(MoCu, CPC 등)을 이용한 히트 싱크 생산 기술을 확보할 수 있었습니다. 또한, 일본 선진기업들만이 보유하던 세라믹 적층 기술의 국산화를 성공하였으며, 당사에서 제조되는 패키지 제품에 적용함으로써 가격 경쟁력을 확보하고 고부가가치 패키지 제품도 제조할 수 있는 기반을 구축할 수 있었습니다.
또한 당사는 끊임없는 노력을 통해, 독일의 Dilas, Coherent, Trumpf 등굴지의 레이저 모듈 회사에 레이저 모듈용 패키지를 공급하는 등 계속해서 제품 및 거래처의 다변화를 추진하였습니다.

재도약 단계
(2018~2019)	당사는 2017년 10월 당사의 고객이자 국내 GaN 트랜지스터분야에서 독보적인 위치에 있던 RFHIC㈜와 M 하였습니다. 당사는 M 통해 안정적으로 통신용 패키지를 공급할 수 있는 고객을 확보할 수 있었고, RFHIC㈜는 안정적인 패키지 공급처 확보로 RF 트랜지스터 시장에서 경쟁력을 확보할 수 있었습니다. 소재 기반의 당사와 부품 기반의 RFHIC㈜가 인수합병 함으로서, 필요한 기술을 공유할 수 있었고,신규 아이템의 발굴 및 개발하는데 소요되는 시간을 절약할 수 있었습니다.
당사의 우수한 기술력은 해외에서도 인정받아 패키지 조립 기술과 표면처리 기술을 수출할 수 있었습니다. 세계적으로 통신용 패키지를 생산할 수 있는 국가는 일본, 미국, 프랑스, 중국, 그리고 당사가 포함된 한국뿐이며, 당사의 고객이었던 러시아의 Testpribor(사)의 요청으로 100만불의 기술 수출과 50만불의 국내 설비 수출을 달성하였습니다.

현재	당사는 5세대 이동통신(5G)의 구현에 필요한 각종 부품 및 소재를 개발하고 있습니다.
또한 당사가 보유한 여러 요소 기술들을 활용한 소재 및 부품 개발을 진행하고 있습니다. 작년 일본의 수출 규제 조치로 인해 장기적으로는 소재 부품의 국산화를 위함이고 당사에게 반사이익을 가져다 줄 수있는 좋은 기회가 되고 있습니다. 현재 대전에 있는 아이쓰리시스템에서 전량 일본에서 수입하던 제품을 당사가 국산화 하여 1개 품목을 양산하고있으며, 6개품목을 동시 개발하고있습니다. 또한 레이저용 패키지의 경우 레이저용 패키지에 그치지 않고 모듈화 사업으로 전환하여 소재 위주의 사업에서 부품/모듈화 사업으로 확장해 나아갈 계획입니다. 한편 세라믹 기술과 접합 기술을 이용한 X-Ray 세라믹Tube, 적층 세라믹 기술을 이용한 CQFN-PKG 등, 많은 핵심부품을 기 보유한 요소기술을 이용하여 개발하고 산업계에 보급할 예정입니다.

(2) 제품 설명 당사는 화합물 반도체가 실장되는 반도체 패키지를 개발 및 생산하여 광(Optic)통신, RF 통신, 레이저모듈, 적외선 센서 시장에 공급하고 있습니다 (가) 화합물 반도체와 화합물 반도체 패키지의 요구조건 1) 화합물 반도체 일반적으로 반도체는 주기율표의 4족에 있는 원소(Elemental)반도체와 (3족+5족) 또는 (2족+6족) 원소들의 결합으로 이뤄지는 화합물(Compound)반도체가 있습니다. 원소반도체는 한 가지 원소로 구성된 반도체로서 실리콘(Si)과 게르마늄(Ge)이 대표적 단원소 반도체이며, 화합물 반도체 (Chemical Compound Semiconductor)는 2가지 이상의 화학 원소로 만들어진 화합물 형태의 반도체로서, 대표적으로 질화갈륨(GaN), 갈륨비소(GaAs)가 있습니다.

ㅇ Ⅱ-VI족 : ZnS, CdS, ZnSe, CdSe, ZnTe, CdTe 등(주로, 자연계에 존재하는 형태)

- 2 원소(binary) : ZnS, CdS 등

- 3 원소(ternary) : Hg1-xCdxTe 등

ㅇ Ⅲ-Ⅴ족 : GaN, GaP, GaAs, GaSb, InP, InAs, InSb 등(주로, 인공적으로 만들어짐)

- 2 원소(binary) : GaN, GaAs, InP, InSb, SiC 등

- 3 원소(ternary) : Ga1-xAlxAs, InGaAs 등

- 4 원소(quaternary) : InGaAsP 등

이러한 화합물 반도체는 산업적으로 많은 분야에서 활용되고 있으며, 당사와 관련된 활용 분야인 RF 통신, 광 통신, 레이저 및 적외선 센서 시장에서 사용되는 화합물을 살펴보면 다음과 같습니다.

ㅇ RF 통신: GaN, GaAs, InP

ㅇ 광 모듈 및 레이저: GaAs, InP

ㅇ 적외선 센서: InSb, GaAs, InGaAs

RF 패키지의 경우 5세대 이동통신(5G)이 요구하는 주파수 규격 및 고출력, 고효율, 소형화 성능을 만족하기 위해서 Si 기반의 단원소 반도체에서 GaN기반의 화합물 반도체로 변화가 필수적이라고 할 수 있습니다.

2) 화합물 반도체 패키지의 요구조건

화합물 반도체 패키지는 기본적으로 아래의 조건들을 모두 만족해야 합니다.

ㅇ 밀폐성(Hermeticity) : 반도체 패키지를 진공상태로 유지한 뒤 투과성이 좋은 헬륨(He)가스가 투과되는지를 확인하여, 외부의 공기나 수분으로부터 반도체를 보호하는 구조

ㅇ 방열(Heat Spreading) : 반도체 소자는 작동을 시작하면 많은 열을 방출하게 되며, 열에 의해 성능 저하 내지 기능 고장 등이 발생하기 때문에 열을 빼낼 수 있는 방열 구조

ㅇ 저-열팽창 계수(CTE) : 모든 화합물 반도체는 저열팽창계수를 갖기 ?문에, 열 팽창 내지 수축으로부터 반도체 소자를 보호할 수 있는 저-열팽창 계수(CTE)를 갖는 소재로 구성될 것

ㅇ 전기적 연결 : 반도체 소자를 외부와 전기적으로 연결하기 위한 단자 및 패턴을 갖는 구조

ㅇ 순금도금(Soft Gold(Au))표면 : 반도체 소자를 장착하고 전기적 연결을 위해 Die-Attach공정, Wire Bonding, 솔더링(Soldering)이 가능한 99%이상의 순금 도금 표면을 갖는 구조

ㅇ 내열성 : 상기 고객의 공정(Die Attach, Wire Boding, Soldering)온도인 최대 300도 까지 견딜 수 열적으로 안정한 구조.

ㅇ 내구성 : 군수 규격(MIL Standard)을 만족할 정도의 신뢰성 및 내구성을 갖는 구조

위와 같은 신뢰성을 만족하지 않는 패키지를 사용 할 경우 화합물 반도체 소자의 출력저하 또는 더 심각할 경우 반도체 소자의 기능 상실등으로 RF 무선통신 망, 광통신 망의 오류로 이어질수 있는 심각한 상황을 초래 할 수 있습니다.

앞서 설명한 화합물 반도체 패키지의 모든 요구조건을 만족하기 위해 당사는 하기와 같은 공정 및 핵심요소기술들을 보유하고 있습니다.

ㅇ 밀폐성(Hermeticity) : 당사가 보유하고 있는 고온 접합 공정 기술인 브레이징(Brazing) 및 글라스 실링(Glass sealing))을 사용하여, 서로 다른 소재들을 고온에서 접합하면서도 안전하고 완벽한 밀폐 성능을 보유한 반도체 패키지를 제조하고 있습니다.ㅇ 방열(Heat Spreading) : 당사는 히트 싱크를 반도체 패키지의 바닥재(Base)로 사용하고 있습니다. 히트 싱크는 용침(Infiltration)소재 및 적층 접합(Cladding)소재가 사용되며, 이들 소재는 모두 150~350W/K정도의 높은 열전도도를 갖고 있어 반도체로부터 발생한 열을 효과적으로 방출할 수 있습니다. 당사는 이러한 소재들을 개발하여 국산화한 경험도 있으며, 당사의 모든 반도체 패키지에 적용하고 있습니다.

ㅇ 저 열팽창 계수(CTE) : 반도체 소자는 대부분 저 열팽창 계수를 갖고 있는 특징이 있습니다. 따라서 이러한 반도체 소자를 보호하기 위해서는 반도체 패키지 또한 저 열팽창계수를 갖고 있는 소재로 제조되어야 합니다. 당사는 저 열팽창계수를 갖는 금속 소재와 세라믹 소재를 주로 사용하여 반도체 패키지를 제조하고 있으며, 반도체 소자의 작동 시 생길 수 있는 고온이나 저온의 환경에서도 안전하게 작동할 수 있는 조건을 갖추고 있습니다.

ㅇ 전기적 연결 : 반도체는 절연을 유지하면서도 내부에 실장된 반도체 소자와 외부 회로를 전기적으로 연결해야 합니다. 당사는 이를 위해 적층 세라믹을 브레이징 조립하거나, 절연을 유지하면서 핀을 연결하는 글라스 실링(Glass Sealing)공정을 사용합니다. 적층 세라믹 제조공정 및 세라믹 브레이징 공정은 당사의 자체 개발한 핵심공정이며, 글라스 실링 공정 또한 자체 수행하고 있습니다.

ㅇ 순금도금(Soft Gold(Au)) : 반도체를 실장 하기 위해서는 Die Attach, Wire Boding, Soldering등의 공정을 실시해야 합니다. 이러한 공정이 진행되기 위해서는 표면에 높은 순도의 금 도금이 선행되어야 합니다. 당사는 99.9%이상의 순도(Soft Gold)를 갖는 금(Au)도금 생산 라인을 운영하고 있으며, 금 도금 이외에 니켈(Ni), 파라듐(Pd), 금주석(AuSn) 등을 도금할 수 있는 일괄 라인을 운영하고 있습니다.

ㅇ 내열성 : 일부 반도체 제조 공정은 약 300도 정도의 고온에서 이루어지기 때문에 제품의 변형 및 손상으로부터 안정성이 요구됩니다. 당사는 이를 위해 금도금 이후 350도 이상의 온도에서 고온 안정성을 확인하고 있습니다.

ㅇ 내구성 : 당사는 반도체 패키지의 내구성을 확인하기 위해 제품 개발 시 열 싸이클(Thermal Cycle)시험 및 열 충격(Thermal shock)시험 등의 신뢰성 시험을 수행하고 있으며, 군수 규격(MIL Standard) 기준으로 제품의 신뢰성을 확인하고 있습니다.

(나) 제품의 특징/기능/라인업1) 통신용 패키지

당사의 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.

가) 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. 당사는 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. 당사는 이러한 민수용과 군수용으로 사용되는 RF 트랜지스터용 패키지를 제조하여 국내뿐만 아니라 해외에도 판매하고 있습니다.

당사의 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.

나) 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. 당사는 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.

그 외에도 당사는 광 모듈용 패키지 내부에 삽입되는 부속품을 생산 및 판매를 하고 있습니다. 이러한 부속품은 주로 반도체 소자와 비슷한 열팽창 계수를 갖는 용침(Infiltration)소재로 제작되며 Substrate라는 이름으로 판매되고 있습니다. Substrate 또한 그 위에 반도체 소자가 실장되기 때문에, 표면이 금도금 처리된 상태로 제조됩니다.

2) 레이저용 패키지

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) 상태 로 사용됩니다. 대부분의 레이저 모듈 제조 회사들은 이러한 작은 크기의 레이저 모듈을 배열(Array) 및 집적하여 높은 출력을 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 자체 개발에 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 당사는 레이저 모듈용 패키지와 함께 씨마운트(C-Mount)라는 부속품을 생산 및 판매하고 있습니다. 이러한 C-Mount는 배열 내지 집적된 형태로 화합물 반도체를 실장하는 레이저 모듈용 패키지와 달리 하나의 화합물 반도체 만을 실장하기 위해 사용되는 또 다른 형태의 레이저 패키지이며, 비교적 크기가 작은 특징을 가지고 있습니다. 현재 당사는 미국의 Thorlabs, AVO photonics외 독일의 Nanoplus, Exalo 등에 여러 종류의 C-Mount를 판매하고 있습니다.

3) 군수용 패키지

야간에 적의 동태를 확인하기 위해서 군에서는 적외선(Infrar-Red)탐지기를 사용합니다. 이러한 적외선 탐지기에는 적외선을 감지할 수 InSb, InGaAs등과 같은 화합물반도체가 사용됩니다. 당사에서는 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. 당사의 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. 당사에서는 두 가지 모두를 개발 및 생산하여 국내의 아이쓰리시스템이라는 방산업체에 공급하고 있습니다.

(다) 경기변동과의 관계1) 통신용 패키지 사업부문

유/무선 통신산업은 국가의 통신 서비스 산업의 발전과 서비스 가입자의 규모에 따라 수요가 달라집니다. 일반적으로 5세대 이동통신기술(5G)과 같은 신규서비스가 도입되면 통신 서비스 사업자들은 보다 많은 가입자의 유치 및 안정적인 서비스를 제공하기 위해 네트워크 망 구축을 위한 기지국 및 중계기 수요가 늘어나게 됩니다. 서비스 도입 초기에는 이러한 수요가 폭발적으로 증가하지만 서비스 안정기에 접어들면서 수요의 증가 폭은 감소할 수 있지만, 유지 및 보수 측면에서 새로운 수요가 발생하면서 일정 수준의 수요를 유지할 수는 있습니다.

또한 통신산업은 전 세계가 일괄적으로 특정서비스를 도입이 되는 것이 아니어서, 각국가별 산업 성숙도에 따라 영향을 받을 수 있으며, 기술유출, 안보 등의 문제로 미국내지 중국과 같은 강대국의 정치적인 영향을 받을 수도 있습니다. 그러나 통신산업은그 자체로 비약적인 성장을 하였을 뿐만 아니라 타 산업의 발전에도 큰 영향을 주었으며, 특히 5G는 완전히 새로운 비즈니스 환경을 만들며 광범위한 영역에서 혁신적인 변화를 이끌어 낼 것으로 기대되기 때문에 지속적인 성장이 이루어 질 것으로 판단 됩니다.

2) 레이저용 패키지 사업부문

레이저 산업은 의료기기와 같은 시스템에 직접 채용되거나, 반도체, 디스플레이, 자동차 및 선박과 같은 기간산업의 품질 경쟁력을 향상시키는 핵심 기술입니다. 타 분야간 기술의 융합과 초미세 공정등이 적용됨에 따라, 산업 전반에서 레이저를 활용한초고속 정밀 가공에 대한 수요가 지속적으로 증가하고 있어 경기변동에 의한 영향은 적을 것으로 판단됩니다.

레이저 모듈용 패키지는 세계적으로 레이저의 사용이 증가함에 따라 계절이나 경기변동에 상관없이 증가할 것으로 예측됩니다. 그리고, 레이저 기술 자체가 반도체, PCB, Display, 모바일 산업의 경기와 밀접한 연관이 있습니다. 이러한 산업의 공정기술의 변화에 따라 영향을 받고 있으나, 일반적인 경기변동에는 영향이 없습니다. 산업용이든 의료용이든 경기 변동에 상관없이 레이저 기기의 사용과 개발은 증가할 것으로 예측 되는바 지속적으로 사용량은 증가할 것으로 판단됩니다.

3) 군수용 패키지 사업부문

적외선 센서 패키지 또한 군수용이라는 특수 분야로서 경기 변동과 상관없이 지속적인 개발 및 판매가 가능할 것으로 판단됩니다. 군수 산업은 국가 안보와 밀접한 관련이 있는 전략산업이라고 볼 수 있기 때문에 직접적으로 경기 변동에 크게 영향을 받지 않습니다. 다만 군수용 핵심부품은 모든 나라가 타국의 정치적/경제적 영향을 받지 않기 위해 국산화를 통한 자국의 부품을 활용하는 방향으로 가기 때문에 해외 수출은 제한적일 것으로 예상됩니다.

(라) 계절적 요인

당사의 제품은 계절적인 요인에 따라 수요에 미치는 영향이 극히 제한적입니다.

당사의 최근 3개년도 월별 매출액을 분석해 보면 2016년 및 2017년에는 특별한 변동상황을 보이고 있지 않습니다. 2018년의 경우 11월에 매출이 증가한 추이를 보이고 있으나, 이 부분은 기술 수출 매출이 반영된 것으로 계절적 요인이라고 볼 수 없습니다. 결론적으로 당사의 매출은 계절적인 영향을 받지 않는다고 볼 수 있습니다. (단위 : 백만원)

(마) 제품의 라이프 사이클1) 통신용 패키지 사업부문

가) RF 통신용 패키지

당사의 모회사인 RFHIC(주)가 2006년 세계 최초로 무선통신시장에 GaN 트랜지스터를 출시하여 시장에서 큰 호응을 얻게 되면서, 기존 실리콘(Si)기반의 업체들도 GaN 트랜지스터에 대한 연구 및 제품 출시를 서두르기 시작하였습니다. 2009년 무선통신시장의 4세대 이동통신기술(4G, LTE)이 일부 국가에서 서비스가 시작되고, 무선통신 장비 업체에서 규격에 맞는 제품개발을 서두르면서 GaN 트랜지스터는 무선통신 시장에 진입할 수 있었습니다. 2015년 중국에서 LTE서비스를 시작함으로써 GaN트랜지스터의 수요가 급격하게 성장함에 따라, GaN 트랜지스터 제작의 주요 부품인 당사의 RF 통신용 패키지 또한 급격하게 사용량이 증가하게 되었습니다.

GaN 트랜지스터는 아직 성장 단계의 제품입니다. 프랑스의 조사 전문 업체 Yole Development에서 발간한 RF Power Marke t(2019)보 고서에 따르면 GaN 트랜지스터는 무선통신 및 방위업체시장에서 GaN 트랜지스터를 적용한 전력증폭기가 채택됨에 따라 계속해서 성장할 것으로 전망하고 있습니다. 보고서에서는 이러한 근거로 무선통신시장에서의 5G무선 인프라 구현 및 방위산업시장에서의 군사용 통신, 레이더 및 전자분야의 지속적인 활용을 제시하고 있으며, 그로 인해 GaN 트랜지스터의 시장 규모는 2018년부터 2024년까지 연평균 21%씩 성장하여 3배 증가할 것으로 예측하고 있습니다. GaN 트랜지스터 시장이 성장하면서 자연스럽게 당사의 주력 제품인 RF 통신용 패키지의 수요를 크게 증가시킬 것으로 판단됩니다.

나) 광 통신용 패키지

광 통신 시장 또한 4G 시대를 지나 5G 시대로 가면서 접속량의 증가와 Data의 증가로 인해 고속화, 고용량화, 다채널화의 요구가 증가할 것으로 기대되며, 하기의 사진과 같이 2015년도에서 2020년까지 년 평균 10%씩 시장규모가 매년 증가할 것으로 예측되고 있습니다.

(단위 : 백만 USD)

2) 레이저용 패키지

당사의 2번째 주력 제품인 레이저 모듈용 패키지 시장 또한 향후 레이저의 사용 증가로 급격히 증가할 것으로 예측됩니다. 산업용 레이저 기기와 의료용 레이저 기기의 사용 증가는 산업의 발전과 함께 증가할 수 밖에 없는 구조이며, 더불어 레이저 모듈은 시장의 요구에 의해 점점 더 고출력 방향으로 발전할 것으로 판단되고 있습니다. 이러한 시장 요구에 대응 가능한 당사의 고출력 레이저 모듈용 패키지 또한 계속해서 증가할 것으로 판단됩니다.

Laser Markets Research에서 제시한 세계시장의 규모로 2016년도에서 2021년까지 년 평균 5.6%의 성장률로 시장규모가 증가하고 있음을 예측하고 있습니다.

[레이저 산업 시장 규모 (2016~2021)] (단위 : 백만 USD, %)

구 분	2016	2017	2018	2019	2020	2021	CAGR

세계시장	10,400	11,000	11,500	12,000	12,500	14,000	5.6

3) 군수용 패키지

현재 적외선 센서는 군수적인 목적으로 제한적으로 사용되고 있습니다. 중대 또는 대대 단위로 지급되는 적외선 센서는 향후 개인 화기로 사용될 가능성이 큽니다. 또한 군에서만 사용되는 적외선 센서가 자동차에 장착되어 야간에 위험 요소를 감지하거나 충돌 방지 등에 채용될 가능성은 이미 검증을 거쳐 일부 고가의 차종에서 채택되고 있습니다. 따라서 당사의 적외선 센서용 패키지 또한 응용 영역이 넓어지고 다양해짐에 따라 사용량이 증가할 것으로 판단됩니다.

(3) 사업 구조(가) 원재료 조달 방식

당사의 원재료는 대부분 주력 제품인 통신용 패키지의 제조에 필요한 소재와 부품으로 구성되어 있습니다. 당사는 패키지 제조에 필요한 설계, 조립, 표면처리를 직접 수행하고, 소재 및 일부 부품 가공은 외주 업체를 통해 조달하고 있습니다. 단, 기술적으로 중요한 적층 세라믹 공정과 단층 세라믹의 금속화(Metallizing) 공정은 당사에서직접 수행하고 있습니다.

[RF 통신용 패키지의 주요 부품들]

원재료 명	내 용	비 고

Base(Flange) Metal	반도체 패키지 구성 부품 중 반도체 소자로부터 발생되는 열을 빼주기 위한 부품으로 열전도도가 높은 소재로 제조되며, 주로 용침(Infiltration) 및 Cladding공정으로 제작됨	CPC, CMC

세라믹 링	PKG에 전기를 연결하고, 유전율 등의 RF 특성을 부여하는 부품으로, 주로 알루미나(AL2O3)소재로 구성되며, Powder Press공정 및 Sintering공정으로 제작됨	싱글 세라믹

Lead Frame	PKG를 PCB기판위에 솔더링 접합하기 위해 PKG에 붙어 있는 전기 단자로서, 주로 Kovar또는 42-Alloy소재로 만들어지며, Etching공정으로 제작됨,	에칭

BAG8-Preform	상기의 Base, 세라믹링, Lead Frame을 조립하기 위한 브레이징 공정에 투입되는 브레이징 접합재료로서, Ag+Cu로 구성된 공정(Eutectic)합금소재임.	30-50 um
두께

PGC	금도금을 위해 투입되는 도금용 금으로, 백색의Powder형태를 띠는 원자재임	도금용

당사는 장기간 안정적으로 품질을 인정받은 외주 업체로부터 소재 및 부품을 공급받고 있으며, 그중 일부는 자체 공정을 통해 후가공 및 후처리를 진행한 후 조립에 투입합니다.

원자재 중 Base소재로 사용되는 Heat Sink소재, 브레이징 접합에 사용되는 BAG8그리고 세라믹 링 등의 소재는 원자재 업체로부터 직접 구매하고 있으며, 이러한 원자재를 국내의 업체에서 가공, 에칭 등의 후가공하여 사용하거나 사내에서 후처리하여 조립에 투입합니다.

(나) 주요 원재료 조달원[주요 원재료 조달원]

원재료 명	조달처	조달방법	거래기간	선정 이유

Base(Flange) Metal	A사	직접구매	2013년-현재	안정적 품질

세라믹 링	B사	직접구매	2011년-현재	국내유일의 제조사
및 양산성

Lead Frame	C사	직접구매	2013년-현재	안정적 품질 및 제조 단가

BAG8-Preform	D사	직접구매	2014년-현재	안정적 품질 및 제조 단가

PGC	E사	직접구매	2012년-현재	안정적 품질 및 제조 단가

(다) 주요 원재료 가격 변동 추이

당사는 고객의 요청에 따라 제작되는 각 제품의 사양이 다릅니다. 이에 각 제품의 사양이 다르기 때문에 동일 분류상의 원재료라 하더라도 차이가 존재하기에 가격 변동이 일정하지 않습니다.

(라) 생산 방식

당사는 고객의 요구에 맞춘 주문 생산 방식으로 반도체 패키지를 생산하고 있습니다

고객으로부터 제공받은 반도체 패키지 데이터를 기초로 당사의 설비 및 공정에 맞춘 도면화를 수행하고 고객의 승인을 받습니다. 최종 고객의 승인을 받은 도면을 기준으로 조립 및 도금 공정에 필요한 기구를 설계합니다. 자체 설계 제작한 기구를 활용하여 브레이징 또는 글라스 실링 공정을 통해 조립을 진행한 후 니켈 또는 금 도금과 같은 표면처리 공정 이후 출하 검사 순서로 반도체용 패키지를 생산합니다.

기본적으로 외부의 공급업체를 통해 제조되는 부품은 수입검사를 거쳐 생산 라인에 투입되고 있습니다. 조립 전 니켈(Ni)도금을 진행하여 브레이징 조립 및 글라스 실링에 투입하며, 니켈 도금 후에는 열처리를 진행하여 도금의 밀착력을 높게 유지합니다각 공정별 공정 검사를 진행하여 공정에서의 불량이 출하까지 가는 일이 없도록 주의하고 있으며, 출하 검사 후 포장하여 고객에게 납품되는 공정을 진행하고 있습니다

최근에는 수량이 많은 RF 통신용 패키지에 대해서, 수작업으로 진행하던 조립 공정과 검사 공정을 자동화하여 생산성향상 및 생산비용을 줄이고자 노력 중에 있습니다.

(마) 판매 방식

당사는 화합물 반도체 패키지를 개발 및 제조하는 업체로서, 화합물 반도체가 사용되는 RF 트랜지스터, 광 모듈, 레이저 모듈, 적외선 센서 등을 생산하는 업체가 당사의 고객이 될 수 있습니다. 화합물 반도체 패키지는 개발 과정에서 신뢰성 검증이 진행되며, 신뢰성 검증을 통과하면 지속적으로 양산 판매가 가능합니다.

당사는 국내/외 각종 전시회에 참가하여 신규 고객을 확보하고 있으며, 고객의 신규 제품 개발 시 반도체 패키지 개발에 참여하여 고객의 제품에 적용되고 있습니다. 국내의 경우 고객들과 직접 거래를 하고 있으며, 해외의 경우 미국, 유럽, 이스라엘, 중국, 인도 등에 보유한 대리점(Agent)를 통해 판매합니다.

(바) 외주 생산에 관한 사항

당사는 자체적으로 설계/조립/표면처리/검사 등을 거쳐 완제품을 생산하고 있습니다

외주 생산은 금속가공(RF통신용 PKG 제조공정도상 기계가공과 부품가공에 해당하는 공정), 소재 절단등의 단순 임가공이 대부분이며, 외주 생산된 가공품들은 검사 와표면처리등을 거쳐 ㈜메탈라이프 에서 직접 생산에 투입하고 있습니다.

(4) 신규 사업

(가) 적층 세라믹 기술를 이용한 부품 개발

당사는 국내에서 몇 개 회사만 보유하고 있는 적층 세라믹 제조를 위한 모든 설비를 보유하고 있습니다. 세라믹의 원자재라 할 수 있는 Green Sheet 제조 설비인 테이프성형기(Tape Caster)를 보유하고 있으며, 적층 세라믹 제작을 위한 일괄 설비를 보유하고 있습니다. 지금까지 이러한 설비들은 주로 반도체 패키지 제조에 사용되는 세라믹 부품을 생산하는 용도로 사용되었으나, 향후에는 이러한 설비들을 활용하여 세라믹 제품을 개발할 예정입니다.

1) 5G 소형 기지국(Small Cell)용 SMD type RF 통신용 패키지

5세대 이동통신(5G)의 핵심 기술인 MIMO(MIMO, Multi Input Multi Output)는 데이터를 고속으로 전송하기 위해 다량의 안테나를 사용하여 전송 속도와 링크 안정성을 비약적으로 향상시킬 수 있는 기술로, 다수의 송/수신단과 안테나가 배열되는 소형 기지국의 형태로 개발되고 있습니다. 이러한 소형 기지국은 다수의 전력증폭기로부터 발생되는 열을 효율적으로 배출하여 열 손상을 최소화하면서 초고주파에 대응 가능한 RF 통신용 패키지의 요구가 급격히 증가하고 있습니다.

당사가 개발하려고 하는 GaN 반도체 기반 SMD Type의 RF 세라믹 패키지는 5G 소형 기지국(Small Cell)용으로서, 송신(Tx), 수신(Rx)용 RF 증폭기가 일체화된 FEM(Front End Module)에 사용 가능한 구조를 가지고 있습니다.

이 제품은 표면 실장이 가능한 형태인 SMD Type으로서 50옴의 임피던스 매칭이 가능하며, 양면에 반도체가 실장될 수 있는 Cavit를 포함하고 있으며 기존의 CPC나 CMC보다 열전도도가 우수한 Cu-Graphite소재를 사용하면서도, 가격 경쟁력을 갖춘 초고주파 RF 통신용 패키지 입니다. 5세대 이동통신의 초고주파대역인 28GHz 주파수 대역에서도 사용 가능하도록 개발할 예정입니다.

기술 선도 기업인 일본의 Kyocera나 NGK Spark Plug 등에서도 이와 유사한 제품 개발을 진행하고 있으며, 당사도 적극적으로 보유하고 있는 자사의 적층 세라믹 설비 및 기술들을 활용하여 5G 소형 기지국(Small Cell)용 RF 통신용 패키지를 개발하고자 합니다

당사는 2019년 초, 산업통상자원부로부터 3년간, 총 30억원의 사업비를 지원받는 “소재부품산업미래성장동력” 사업에 선정되어, 5G 소형 기지국용 RF 통신 패키지를 개발하고 있습니다. 본 사업은 당사의 적층 세라믹 기술과 패키지 제조 요소 기술, 국내 업체가 보유하고 있는 Cu-Graphite소재 기술 및 건국대학교의 RF 설계 및 해석 기술을 융합한 5G 소형 기지국용 RF 통신 패키지를 개발하는것으로, 5G 소형 기지국의 RF전력 증폭기에 적용될 예정입니다.

추가적인 연구개발을 통해 기존 주력 제품이라 할 수 있는 100 ~ 1,000W급 고출력의 RF 통신용 패키지뿐만 아니라, 1 ~ 100W급 소형 기지국용 RF 통신용 패키지를 개발함으로써 제품 영역을 확장하고 5G시대에 경쟁력 있는 가격으로 대량 공급할 수 있는 제품을 시장에 선보일 예정입니다.

(나) 수소전기자동차 파워 모듈(Power Module)용 부품

4차 산업혁명 시대의 도래와 함께 자동차 산업은 안전성, 편의성을 중심으로 하는 자율주행 자동차와 배기가스 저감을 중심으로 하는 친환경 자동차로 변화하고 있습니다. 친환경 자동차 기술 중 하나인 수소전기자동차는 전기자동차 기술에 포함되나, 저장된 수소를 전기에너지로 변환하여 동력원으로 사용하는 점에서 전기자동차 기술과 구분됩니다.

수소전기자동차는 전기자동차 대비 짧은 충전시간, 높은 연비 및 주행거리가 긴 장점을 가지며, 특히 대형차로의 적용 가능한 친환경 자동차 기술입니다.

1) 스페이서 (Spacer)

수소전기자동차는 주 동력원으로 기존의 화석연료 대신 전기동력을 사용하여 동작하며, 핵심부품으로 전기모터와 DC를 AC로 또는 AC를 DC로 변환하는 전력변환장치가 사용됩니다. 전력변환장치는 구동 시 대량의 열이 발생하는 전력 반도체로 구성됩니다. 열은 전력 반도체의 성능 저하 및 수명을 단축시키는 요소이며, 이를 냉각시키기 위해서 특수 Heat Sink소재로 제작된 Spacer가 사용되고 있습니다.

이러한 Spacer는 당사의 창업 이후 계속해서 연구해온 Heat Sink기술, 가공기술, 표면처리 기술 등 반도체 패키지 제조를 위한 여러 요소기술들을 활용하여 개발되고 있습니다. 특히 Cu, MoCu, CMC 및 CPC 소재 등 당사에서 반도체 패키지 제조에 주로 사용하고 있는 Heat Sink소재가 채용되고 있어 당사의 기술을 활용할 수 있는 또 다른 응용분야라 할 수 있습니다.

당사에서는 수소전기자동차 시장의 진입 및 양산 가능성에 초점을 맞춰 비교적 단가가 저렴한 MoCu와 Cu를 사용한 Spacer를 개발하여 현대자동차와 샘플 적용 및 신뢰성 검증 등을 진행하고 있으며, 이외에도 LG전자와 제품 적용 및 양산 가능성을 적극적으로 검토하고 있습니다.

2) 동 냉각기 (Cu Cooler)

수소전기자동차는 전기모터의 안정된 동작을 위해 다수의 컨트롤 스위치를 사용하여모터제어신호의 품질을 향상시키고 있습니다. 하지만, 컨트롤 스위치의 높은 가격으로 인하여 주요 자동차 업체들은 평균 3개의 컨트롤 스위치를 사용하고 있습니다.

이러한 컨트롤 스위치는 다수의 반도체 소자들로 구성되어 있어 많은 열이 발생하고,발생하는 열에 의해 모터제어신호의 품질이 저하되는 특징을 가지고 있어 별도로 냉각시킬 수 있는 부품이 필요합니다.

현대자동차에서는 고가의 컨트롤 스위치를 다수 사용하는 것보다 상대적으로 저렴한냉각기를 개선하여모터제어 신호의 품질을 향상시키는 방안을 적극 추진하고 있으며, 이러한 방안의 일환으로 기존 알루미늄 냉각기보다 방열 성능이 우수한 동 냉각기의 적용을 검토 중에 있습니다.

동 냉각기는 당사의 핵심기술인 금속사출기술(MIM, Metal Injection Molding)과 브레이징 접합 기술을 활용하여 개발하고 있습니다. 당사가 개발 중인 동 냉각기는 수소전기자동차에 채용될 경우, 연간 차량 5 ~ 20만대를 기준으로 20 ~ 80만개가 사용될 것으로 예측됩니다.

(다) 레이저 모듈화 사업

레이저 모듈은 레이저 기기에 있어서 레이저를 발생시키는 부품으로서, 통신 모듈과 같이 InP, GaAs, GaN 등의 화합물 반도체를 사용하여 모듈화한 핵심 부품입니다. 그동안 화합물 반도체용 패키지를 제조/공급하던 사업에서 벗어나, 직접 당사의 패키지에 반도체를 실장하는 모듈화 사업을 시작한다는데 의미가 있으며, 당사의 사업이 소재 위주의 사업에서 부품/모듈화 사업으로 확장한다는데에 의미가 있다고 판단합니다. 당사는 이러한 레이저 모듈 사업을 통해 국내에 없는 고출력의 의료용/산업용/국방용 레이저 모듈을 개발하고 전세계에 공급할 예정이며, 이를 위해 인적/물적 투자가 진행되고 있으며 지속적으로 사업 확장을 위해 노력할 것입니다.

나. 시장 현황 (1) 시장의 특성

당사는 갈륨 나이트라이드(GaN), 갈륨아세나이드(GaAs), 인듐포스포어(InP), 인듐안티몬(InSb), 인듐갈륨아세나이드(InGaAs)를 소재로 사용한 화합물반도체가 안정적으로 동작을 할 수 있도록 보호하는 반도체 패키지를 공급하고 있습니다. 따라서, 화합물반도체가 사용되는 모든 기관 및 단체 그리고 기업들이 현재 고객이거나 미래 잠재 고객이라고 할 수 있습니다.

당사의 화합물 반도체 패키지는 통신, 레이저 및 군수 산업에 사용되고 있으며, 특히 통신용 패키지의 경우 5G시대의 개막, 온라인 사업자들의 Data Center 신규 구축 등으로 수요가 매년 증가하고 있습니다. 화합물 반도체 패키지는 반도체 기술의 발달로활용 분야가 점차 확대되고 있으며, 최근에는 자동차, 우주 항공 등 다양한 산업에 확대 적용되고 있습니다.

(가) 통신 사업부문1) 산업의 연혁

1984년 아날로그 이동통신 상용화로 시작된 1세대 이동통신은 10년 주기로 진화하여 1990년대 2세대, 2000년대 3세대, 2010년대의 4세대 이동통신을 거쳐 2020년대에 5세대 이동통신이 상용화될 것으로 보입니다. 서비스 관점에서 보면 1세대는 음성, 2세대는 음성과 문자, 3세대에서 모바일 인터넷과 영상 전화가 처음 등장하였으며 4세대 이동통신 시대에는 스마트폰의 대중화와 함께 동영상, 멀티미디어 스트리밍(Streaming), 모바일 TV 등의 비디오 서비스가 활성화되어 우리 생활을 변화시키고 있습니다. [이동통신 세대별 특성]

구분	1G	2G	3G	4G	5G

상용시기	1984년	2000년	2006년	2011년	2020년

최고속도	14kbps	144kbps	14Mbps	100Mbps	20Gbps

주요 서비스	음성	+ 문자	+ 화상통신,
멀티문자	+ 데이터,
동영상	+ 홀로그램,
IoT,
입체영상

차별성	통신기기
휴대가능	이동통신
보편화	인터넷
접근성 개선	인터넷
고속화	연결성,
저지연성

지금까지는 핸드폰을 사용하는 가입자 중심의 서비스가 주를 이루었다면 앞으로는 핸드폰 이외에도 웨어러블(Wearable), 센서 등 여러 가지 유형의 IoT(Internet of Thing사물인터넷) 디바이스들을 이용한 다양한 서비스들을 예고하고 있습니다. 즉, 홀로그램과 같은 고용량이 필요한 서비스, 미터링(metering)과 같이 데이터량은 작지만 디바이스 수가 많은 IoT서비스, 무인 자율 주행 자동차처럼 처리 지연시간이 중요한 서비스가 그것입니다. 4세대 이동통신 대비 10배 이상 증가할 것으로 예상하는 디바이스(Device)를 효과적이고 경제적으로 수용해야 하고, 단위 파일의 크기가 지속적으로 증가함과 아울러 유통량 또한 증가일로에 있는 영상, 음악, 텍스트, 사진 등을 사용상 불편을 느끼지 않을 정도의 속도로 처리하기 위해서는 무선망 및 트랜스포트(Transport)망의 처리 속도가 크게 향상되어야 합니다. 그리고, 무인 자율 주행, 원격 진료와 같은 생명과 직결된 응용 분야가 활성화되기 위해서는 현재 4세대 이동통신 망보다 처리지연 시간을 대폭 줄여야만 합니다.

이에 정보통신 서비스 제공자 입장에서는 처리지연 시간의 개선 방안의 일환으로 경쟁사 보다 고속, 고효율, 고 신뢰성, 광 대역폭의 통신 서비스 인프라를 구축, 제공하기 위하여 고효율, 소형의 이동통신 기지국 및 데이터센터 등의 설치에 집중하고 있습니다. 따라서 고효율, 소형의 기지국용 파워 증폭기와 데이터센터에서 사용되는 광트랜시버의 수요는 더불어 증가하고 있습니다.

2) 수요 변동요인가) 5세대 이동통신

기지국 안테나에 들어가는 RF 트랜지스터는 실리콘(Si) 기반의 LDMOS가 가격대비 안정적인 성능을 보유한 이유로 각광을 받아왔지만, 4세대 이동통신의 서비스가 시작되면서 데이터 처리량이 늘어남에 따라 최근에는 성능이 우수한 GaN 트랜지스터로 수요가 변하고 있는 추세입니다.

특히 4세대 이동통신 대비 데이터 처리량이 10배 이상 증가할 것으로 예상하는 5세대 이동통신에서는 기지국 안테나, 광 트랜시버 등의 수요가 더욱 크게 증가할 것으로 예상됩니다.

광 통신 시장에서는 광 트랜시버의 수요가 급증할 것으로 기대되고 있습니다.

광 트랜시버는 광 신호를 전기 신호로 바꾸거나 전기신호를 광 신호로 변환해주는 광통신의 핵심 모듈로, 5세대 이동통신으로 전환됨에 따라 기지국, 소형 중계기(RRH) 등의 장비와 글로벌 온라인 사업자들의 데이터 센터 신축에 따라 그 수요도 함께 급증할 것으로 예상되고 있습니다.

나) 국제 정세에 따른 변화

우리나라의 최대 수출국인 중국과 미국의 무역 분쟁이 심화되면서 최근 미국이 화웨이에 대한 거래금지 조치를 단행하였으며, 이로 인해 화웨이와 거래하고 있는 당사 고객들의 매출감소가 예상되는 가운데 당사에게도 어느 정도의 수요 감소는 불가피할 것으로 예상됩니다. 더블어 글로벌 정보통신 업계에 직ㆍ간접적 영향을 미치고 있어 국내 통신장비, 스마트폰 및 부품 등을 생산하고 있는 업계에도 부정적인 영향을 줄 것으로 예상되고 있습니다.

최근 일본도 한국에 대해 반도체 핵심소재 3개 품목에 대해 수출 규제와 이어 백색국가 명단에서 제외되면서 일본과의 마찰이 심화될 것으로 전망되고 있습니다.

이러한 마찰로 인해 당사가 일본에서 수입하는 일부 품목에 대해 현재는 규제 품목에해당되고 있지 않아 어떠한 피해도 보고있지 않으나, 향후 규제 품목 확대와 장기화 여부에 따라 영향을 받을 수도 있기에 타국가로 이원화하거나 국산화 하는 방안을 검토 중에 있습니다.

이렇듯 최근에는 국제 정세가 변화함에 따라 당사 제품의 수요도 영향을 받는다고 볼 수 있습니다. 하지만, 그 영향으로 인해 수요의 증감은 간단히 판단할 수 없는 면이 있습니다. 예를 들어 화웨이 물량이 줄어듦에 따라 다른 고객의 물량이 늘 수 있는 요인이기에 단기간에 판단하기 쉽지 않을 것 입니다.

3) 주요 목표시장

최근 각 국에서 의욕적으로 5G 투자를 밀어붙이면서 도입 예정 시기가 계획보다 앞당겨 지고 있습니다. 5세대 이동통신은 현재의 4세대 이동통신 대비 20배 빠른 데이터 전송 속도, 10배 이상 빠른 반응 속도, 1km2 당 100만대의 기기 동시 접속을 목표로 합니다. 또한, 시속 500km로 달리는 고속철도 안에서도 안정적인 무선통신을 할 수 있도록 하는 반면 에너지 효율성은 4세대 이동통신 대비 100배 향상시킬 것을 요구합니다. 이러한 이동통신 기술의 발달은 자연스럽게 관련 장비 산업의 발달로 이루어 집니다. 3세대 이동통신, 4세대 이동통신으로 기술이 발전됨에 따라 데이터의 사용량은 비약적으로 증가하였으며 이에 발맞추어 통신 서비스 사업자들은 안정적인 서비스 제공을 위해 무선 네트워크 장비에 대한 투자를 이어가고 있습니다. 무선 네트워크의 구조상 데이터 트래픽의 영향을 가장 많이 받는 부분은 기지국으로, 대부분의 통신 서비스 사업자들은 안정적인 서비스를 제공을 위해 네트워크 설비에 대한 투자가 지속적으로 이루어지고 있습니다. 따라서 고효율, 소형의 기지국용 고출력 RF 트랜지스터의 수요는 더불어 증가하고 있습니다.

5G용 RF 트랜지스터는 초고주파 대역에서 주파수의 증가에 따른 파워의 주파수 안정성 및 고출력 증폭이 가능한 GaN(Gallium Nitride) 기반의 RF 트랜지스터의 채용이 증가할 것으로 예상됩니다. GaN 기반의 RF 트랜지스터는 Si기반 LDMOS 트랜지스터 대비 소형, 저 소비 전력, 고효율의 파워소자, 고주파 반도체 소자로서 통신, 전력, 하이브리드 자동차 등 다양한 분야에서 적용되고 있습니다. GaN 기반의 RF 트랜지스터는 5G용 이외에도 군수용, 우주 항공 및 일부 가전 제품 등의 고출력, 고효율이 요구되는 기기 등에도 신규 적용 수요가 증가할 것으로 예상됩니다.

5G 이동통신이 단순한 ICT(Information Communication Technology) 이동통신 영역에서 벗어나 4차 산업혁명의 인프라로 신산업과 융합되어 전방위적으로 확대ㆍ활용 될 것으로 전망되면서 일본ㆍ중국 등은 올림픽 이벤트를 활용한 5G 서비스 시연으로 5G 주도권 확보를 위해 치열하게 경쟁하고 있습니다. 특히 5G와 타 산업 간의 융합은 막대한 경제적 파급효과를 창출하여 2020년이후 국민들이 5G 서비스 혜택을 누리는 통신 환경이 조기 조성될 것으로 기대하고 있습니다.

4) 규제 환경

통신용 반도체 패키지는 미국 전자산업협회(EIA)의 하부 조직인 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 기준 또는 미국 국방 규격 MIL-STD (Military Standard)를 따르도록 하고 있습니다.

세부적으로 볼 때, MIL-STD 883과 JEDEC STD-9B를 준수하고 있으며, 예를들어 기밀성(Hermeticity), 외관(COSMETIC), 환경(Thermal Shock, Thermal Cycles), 표면(Solderability, Wire Bonderable), 물리적 강도(Lead Pull trength, Bonding Strength) 등이 주요 고객 요구 시험항목 입니다.

이는 일반 규격 보다 내구성 및 정밀도에 관한 규격이 더 엄격합니다. 세계시장에서 이들 규격을 따르도록 하는 것은 초기 미국이 이 산업을 주도하면서 관례적으로 그렇게 요구하고 있는 듯 합니다. 당사의 모든 패키지는 이들 규격을 모두 준수하고 있습니다.

그 외에 원재료를 사용함에 있어서 분쟁광물 규제, 유해물질 제한 지침도 기본적으로따라야 하는 규제에 해당합니다. 당사는 그 동안 모든 지침과 기준에 따라 제품을 생산하여 판매하고 있습니다.

(나) 레이저용 패키지 사업부문1) 산업의 연혁

1964년 벨 연구소의 Kumar Patel에 의해 이산화탄소 레이저 발명 이후 레이저 광원의 활용은 여러 산업에 걸쳐 다양하게 발전해 왔습니다. 그 중 자동차와 철강 분야에서는 금속의 절삭 용도로, 반도체 외 여러 분야에서는 레이저 마킹 용도로 사용되며, 의료 분야에서는 수술 또는 치료 목적으로 전 세계적으로 널리 사용되고 있습니다.

2) 수요 변동요인(가) 산업용 레이저 패키지

레이저 산업은 기존의 주력 산업을 고도화할 수 있는 핵심 산업으로, 독일, 미국, 일본 등 선진국을 중심으로 국가적인 연구개발과 산업화에 대한 적극적인 투자가 이루어지고 있습니다.

글로벌 산업용 레이저 장비 회사인 IPG Photonics, TRUMPF, Rofin, Coherent, nLIGHT, Prima, FANUC, Lumentum의 보고서에 따르면 저출력 레이저 패키지 수요는 급격히 감소하고있으나 고출력 레이저 패키지 수요는 상대적으로 급격히 증가하고 있습니다.

고출력 레이저 제품은 2017년부터 2025년까지 꾸준히 의 수요가 증가할 것으로 예측하고 있습니다. 이는 고출력 레이저가 요구되는 다양한 응용분야의 탄생으로 인한 결과로 보고 있습니다. 한가지 예로 고출력 레이저 장비는, 자동차, 조선, 항공 우주 분야에서 정밀 가공으로 인한 품질 향상과 원가절감 및 생산성을 향상시킬 수 있는 장점 때문에 첨단 제품의 대량 생산에 핵심기반 기술로 주목받고 있습니다.

(나) 의료용 레이저 패키지

의료용 레이저 산업의 경우 고령화 추세, 의료수요의 확대, 질병치료와 건강, 피부 미용에 대한 관심 증대 등으로 인하여 시장 규모가 지속적으로 성장할 것으로 예상됩니다.

한국보건산업진흥원은 미국 그랜드 뷰 리서치가 발표한 ‘2024년까지의 에스테틱 레이저(Aesthetic Laser) 용도별, 부문별 전망’ 보고서를 토대로 에스테틱 의료기기시장규모가 지속적으로 증가할 것이라는 전망을 내놓았습니다.

보고서에 따르면 에스테틱 레이저 시장 규모가 2015년 5억800만달러에서 향후 연평균 15.5% 증가해 2024년에는 18억달러에 도달할 것으로 예측했습니다. 이는 인구 전반의 고령화 추세, 비만인구 증가, 안전하고 효과적인 에스테틱 시술법 개발, 에스테틱 레이저에 대한 소비자 인식 제고 등 에스테틱 레이저 시술 관련 추세 변화에서 비롯된 것이라고 설명하고 있습니다. (단위 : 백만 USD)

일본에서도 증가하는 수요를 충족시키고 제품 질과 서비스를 향상시키기 위해 규제를 완화시키고 있는 추세입니다.

그러나 에스테틱 레이저 산업은 타 레이저 산업과는 달리 필수재 보다는 사치재의 성격에 가깝습니다. 따라서 에스테틱 관련 소비 지출은 개인들의 가처분소득에 대한 탄력성이 높으며, 현재의 소득 및 향후 경기 기대감에 따라 변동성이 비교적 크게 나타나는 경향이 있습니다. 경기변동에 민감한 산업으로서 경기침체에 따라 시장 규모가 위축될 수 있으며, 당사의 레이저 모듈 실적에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

3) 주요 목표시장가) 산업용 레이저 패키지

레이저 가공은 강력한 출력의 레이저를 사용하여 금속, 플라스틱, 나무 그리고 천 등의 절단, 천공, 용접, 표면처리 및 표면 개질 등을 하는 기술이며, 작업 속도가 빨라 생산성이 높을 뿐만 아니라 초점을 정확히 맞출 수가 있어 복잡한 형상 가공이 용이합니다. 때문에 공작용 레이저 장비는 자동차, 조선, 항공 등 산업용으로 많이 사용되고 있습니다. 나) 의료용 레이저 패키지

의료 분야에서 레이저는 레이저 광을 집속 렌즈로 집광시켜 한 점에 조사하여, 강력한 에너지로 생체 조직을 순간적으로 증발, 기화시켜서 절개하는 방법으로 다양한 수술에 이용되고 있으며, 최근에는 광 화학 반응을 이용하여 살세포 효과를 응용하여 암 치료에도 많은 접근이 이루어지고 있습니다.

4) 규제 환경

기존 레이저 산업분야에 대한 지원은 레이저 자체를 이용하여 새로운 응용분야에 접목시키는 연구를 하는데 치중한 결과 산업용 레이저 자체를 개발하고 이를 지원하는 시스템 구축이 매우 시급한 상황입니다.

또한, 고출력 레이저 관련 국제 표준화의 미비로 인하여 국내 인증기관의 인증 또한 미비한 상태입니다.

하지만, 레이저용 패키지는 초정밀 가공 및 의료기기에 사용되는 제품의 특성 상 높은 신뢰성을 요구합니다. 이에 당사에서는, 통신용 반도체 패키지와 동일하게 미국 전자산업협회(EIA)의 하부 조직인 국제반도체표준협의기구(JEDEC) 기준 및 미국 국방 규격 MIL-STD (Military Standard)를 준수하여 제품을 생산하고 있으며, 텔코디안 규격(Telcodian Standard)기준으로 제품의 신뢰성을 검증하고 있습니다.

(다) 군수용 패키지 사업부문1) 산업의 연혁

적외선 영상센서는 일반적으로 물체가 방출하는 열 방출의 패턴을 감지 및 측정하여 이미지화 하는데 사용됩니다. 초창기에는 열 전대(Thermocouples), 볼로 미터(Bolometers)와 같은 열 센서가 개발되었는데 오늘날까지도 여전히 사용되고 있습니다.

광자 센서(Photon Detectors)라고 하는 두 번째 종류의 센서는 20 세기에 주로 민감도와 응답 시간을 향상시키기 위한 목적으로 개발되었고, 1940 년대 이후로 광범위하게 연구되면서 3μm의 적외선 파장까지 검출할 수 있는 실용적인 적외선 센서가 최초로 개발되었습니다.

2 차 세계 대전 이후 적외선 센서 기술 개발은 주로 군사 장비에 사용될 목적으로 개발되었습니다. 1959년 로손(Lawson)과 동료들에 의해 3원 합금(HgCdTe)이 발견되면서 적외선 검출기는 오늘날의 다양한 형태의 발전을 하게 되었습니다. 그 결과 처음에 군수용으로 주로 개발되던 것이 민간 사업으로 확장되어 오늘날에는 열 화상 카메라부터 여러 가지 센서에 적용되고 있습니다.

2) 수요 변동요인

적외선 영상센서는 빛이 없는 야간, 안개 및 연기 등 연무, 악천후 그리고 원거리의 열악한 환경에서 물체를 식별할 수 있어 주로 열화상 카메라, 전방 관측장비, 탐색추적장비, 정밀 타격용 유도무기 등 군수 분야에서 활용되었습니다. 하지만 기술이 발달하고, 생활 패턴이 편이성과 효율성 위주로 변화함에 따라 적외선 영상센서는 산업, 보안, 소방구조, 차량용 나이트 비전(Night Vision) 등 민수 분야에서도 사용이 일반화되고 있습니다. 나아가, 우주, 의료 등 최첨단 분야뿐만 아니라, 향후 자율주행차용적외선 센서 및 라이다(Ladar)의 개발이 완료될 경우 수요가 폭발적으로 증가할 것으로 전망하고 있습니다.

또한, 최근 피치 사이즈를 10μm까지 협소화 하는 제조기술이 개발되고 있으며, 이는 고품질의 적외선 카메라를 탄생시켜 보다 선명한 화면을 제공하는 기술원동력이 될 것입니다.

3) 주요 목표시장

당사의 군수용 패키지가 사용되는 적외선 영상센서는 주로 군수용으로 사용되었으나최근에는 민수용으로도 활발히 활용되고 있습니다. 안보에 직접적으로 관련된 제품이기 때문에 수ㆍ출입통제 대상인 핵심 전략 물자로 지정되어 있습니다. 적외선 영상센서는 미래 전장에서 필수불가결한 핵심적인 부품으로, 감시정찰 장비, 정밀 타격에필요한 유도 무기체계에 탑재됩니다. 작동 온도에 따라 냉각형 적외선 영상센서(-190℃에서 작동)와 상온에서 사용 가능한 비냉각형 적외선 영상센서로 구분되며, 그 중비냉각형 적외선 영상센서는 자율주행, 나이트비전 등 4차 산업혁명 분야에서 핵심 요소로 활용될 전망입니다.

4) 규제 환경

당사에서 군수 업체로 납품하는 적외선 영상센서는 냉각형 적외선 검출기로, 주 야간관측을 통한 성공적인 작전 수행이 가능하도록 여러 열상 장비에 적용할 수 있는 제품입니다.

국내에는 기술력의 부족으로 그 동안 미국, 일본, 프랑스, 독일로부터 적외선 영상센서의 핵심 부품인 ‘세라믹 피드쓰루(Ceramic Feed through)’를 수입을 해 왔습니다. 하지만, 당사는 이를 국산화하여 2015년부터 고객사에 제공하고 있습니다.

이러한 주요 군수 제품은 대부분의 자국 내에서 조달하거나 생산하는 것을 기본 원칙으로 하고 있으며, 국가에서 지정한 인증을 취득해야만 공급이 가능한 상황입니다. 해외 시장에 진출하기 위해서는 해당 국가의 군수 제품을 취급할 수 있는 인증을 받은 업체를 통해서만 판매가 가능하며, 일반 제품의 거래보다 절차상 어려움과 제품의 하자가 발생시 대응이 어려워 수출이 쉽지 않습니다.

(2) 시장 규모 및 전망(가) 통신용 패키지 사업부문

화합물 반도체는 반도체의 안정된 동작을 위하여 밀폐된(Hermetic) 구조로 되어있는 통신용 패키지에 실장 되어 사용됩니다. 아래 표에서 보는 바와 같이 통신용 패키지 시장은 2019 ~ 2025까지 연 평균 4.6% 성장률을 보이며 지속적으로 시장이 성장할 것으로 예상됩니다.

(단위 : 백만 USD)

통신용 패키지는 첨단 통신 네트워크 및 5G가 상용화 됨에 따라 북미, 유럽, 아시아 지역에서 수요 증가와 더불어 산업이 성장하고 있습니다.

(단위 : 백만 USD)

2018년도 통신용 패키지 전 세계 시장규모는 약 303.7백만 달러 수준으로, 이 중 당사가 차지하는 매출 비중은 약 4.6%정도 될 것으로 추정 됩니다. 향후 중국, 북미, 유럽의 통신용 패키지 시장에서 요구되는 제품을 파악하고 전략적으로 공략한다면 무한한 성장가능성이 있다고 판단됩니다.

1) RF 통신용 패키지

전 세계적으로 5세대 이동통신용 네트워크 조기구축과 기술 선점을 위한 주파수 표준화 및 기술개발 경쟁이 치열하게 전개되고 있으며, 향후 5세대 이동통신의 상용화 이후에는 이를 기반으로 하는 4차 산업혁명 생태계 선점 및 활성화를 위한 경쟁이 본격화 될 것으로 예상됩니다.

이에 따라 5세대 이동통신용 기지국 수요의 급증과 더불어 기지국의 하드웨어의 수요 증가로 관련 RF 트랜지스터, 필터 및 안테나 등의 수요도 증가할 것으로 예측됩니다. 5세대 이동통신용 RF 트랜지스터는 초고주파 대역에서 주파수 증가에 따른 주파수 안정성 및 고출력 증폭이 가능한 GaN 기반의 화합물 반도체의 채용이 확대될 것으로 판단됩니다.

GaN 트랜지스터는 고주파대역에서도 성능이 떨어지지 않는 특성이 있지만, 상대적으로 가격이 비싸 과거에는 인공위성이나 방위산업 등 제한된 용도로만 사용되었습니다. 그러나 5세대 이동통신이 상용화 시점에 3GHz를 넘는 고주파 대역을 활용하면서 GaN 기반 RF 트랜지스터의 수요가 폭발적으로 증가하고 있습니다.

(단위 : 십억 USD)

당사의 RF 통신용 패키지는 GaN 소자에 맞게 디자인되어 앞으로 수많은 고객의 수요에 대응할 준비가 되어 있으며, 자동화 조립라인과 검사장비의 구축으로 생산능력을 키워가고 있습니다.

2) 광(Optical) 통신용 패키지 사업부문

스마트 폰의 보급과 더불어 모바일 인터넷을 통한 소셜 네트워크, 고화질 동영상, 인터넷 게임, 인터넷 검색 및 쇼핑 등 대용량 모바일 서비스의 폭발적인 수요증가로 인한 데이터 트래픽(Data Traffic) 양은 매년 40% 이상 비약적으로 증가하여 2020년까지 30.6 헥사 바이트(1헥사 바이트 = 천만 테라 바이트)에 달할 것으로 예상하고 있습니다.

이러한 데이터 트래픽의 증가로 인해 데이터 센터, 고성능 컴퓨팅, 3D 컨텐츠 전송과같은 기기 간 대용량 데이터 전송 및 시스템 내부의 보드 간, 보드를 구성하는 칩 간 접속을 위한 광대역 광 통신 및 인터커넥션(Interconnection) 기술에 대한 수요가 급속히 증가하고 있습니다. 이와 더불어 인터넷 데이터 센터는 컴퓨터 시스템, 통신장비, 저장장치 등이 집약된 데이터 센터의 내부 인터커넥션 수단으로 기존의 동선을 이용한 연결 방식에서 광 트랜시버를 이용한 네트워크 연결 방식으로 급속하게 변화되고 있습니다.

따라서 동선을 이용한 인터커넥션 기술의 한계를 극복하고 대용량 데이터 장거리 전송 및 에너지 절감, 공간 절감을 위한 광 모듈을 이용한 인터커넥션 기술의 활용을 위해서는 다양한 형태의 광 통신 수요도 증가가 예상됩니다.광 통신 부품 및 시스템 세계 시장은 2016년 895억 달러 규모에서 2021년 1,063억 달러로 5년간 15.28% 성장하여 지속적으로 시장이 확대될 것으로 전망됩니다.

[세계 광산업 시장]

(단위 : 백만 USD)

구 분	2014년	2015년	2016년	2017년	2018년	2019년	2020년	연평균
성장률

광통신	73,799	96,616	95,905	102,873	108,219	112,793	117,697	8.1%

광원 및 광전소자	157,044	167,494	185,190	207,748	198,043	219,655	264,815	9.1%

광정밀기기	12,432	13,600	14,901	16,806	17,954	19,073	20,276	8.5%

광소재	9,327	7,425	7,632	8,219	8,932	9,336	9,523	0.3%

광정보기기	183,275	161,373	152,195	171,122	160,854	165,390	166,731	-1.6%

광학기기	59,658	79,461	80,379	85,910	91,453	97,171	102,167	9.4%

총 계	495,536	525,969	536,202	592,679	585,455	623,418	681,208	5.4%

[광통신 세계 시장]

(단위 : 백만 USD)

광통신	2015년	2016년	2017년	2018년	2019년	2020년

총 계	96,616	95,905	102,873	108,219	112,793	117,697

광통신시스템	70,490	66,596	70,955	73,013	74,905	77,310

광통신부품	26,126	29,309	31,918	35,206	37,888	40,387

한국광산업진흥회 2018광산업 현황 및 2019전망 보고서에 따르면, 세계 광 산업 시장의 규모는 2019년에 623,418백만불, 2020년에는 681,208백만불로 2018년 대비 2019년 6.5%증가하였고 2020년 16.4% 증가될 것으로 전망하고 있습니다. 비록 2018년에는 규모가 585,455백만불로 전년대비 1.2% 감소하였으나, 당사의 사업영역인 광 통신 시장은 4.9%가 상승하였고, 연평균 8.1% 성장률을 보이며 지속적으로 성장하고 있음을 확인할 수 있습니다.

(나) 레이저용 패키지 사업부문

Laser Markets Research에 따르면, 세계 레이저 시장의 규모는 2016년에 104억 달러에서 2021년에는 140억 달러로 매년 5.6%의 성장률로 지속적으로 증가할 것으로 예상됩니다.

[레이저 부품 및 가공 장비 분야의 세계 시장규모 및 전망]

(단위 : 백만 USD, %)

구 분	2016	2017	2018	2019	2020	2021	CAGR

세계시장	10,400	11,000	11,500	12,000	12,500	14,000	5.6

전 세계 레이저 시장은 최종 사용자 산업에 따라 산업용, 군수용, 의료용 등으로 분류됩니다. 산업용 레이저 분야는 2016년 220백만 달러에서 2021년 245 백만 달러로 2.20%, 군수용 레이저 분야는 2.99%, 의료용 레이저 분야는 3.22%의 성장률로 지속적으로 확대 될 것으로 예상됩니다.

(다) 군수용 패키지 사업부문

Maxtech International에서 발간한 적외선 열 영상시스템 시장규모에 따르면, 적외선영상센서를 이용한 전 세계 적외선 열 영상시스템 시장규모는 127억 달러 수준으로 분석됩니다. 2012~2017년 연평균성장률은 5.3%로 지속적인 고성장성을 시현했습니다. 적외선 열 영상시스템은 핵심 부품인 적외선 영상센서 이외에 렌즈, 전기회로 및 기구물 등을 포함하는 제품입니다. 과거 군수용과 민수용 비중이 각각 70%, 30%으로 대부분 관측 장비, 유도무기 등 군사적 용도로 많이 사용되었습니다.

그러나 최근 우수한 성능과 저렴한 가격을 강점으로 민수 용도에 사용됨에 따라 64.5% 대 35.5%로 완화되고 있습니다. 범죄예방용 야간 CCTV, 자동차용 나이트 비전 시스템, 의료진단 영상진단 시스템, 화재 시 투시카메라 및 방향 지시 기구, 송전선로및 전선의 과부하 지점 포착용 열상 카메라, 반도체 칩의 불량 검색 등 다양한 분야에서 응용되고 있습니다. 향후 민수용 열 영상시스템과 적외선 센서시장이 급격히 성장할 것으로 보입니다.

일본 경제산업성은 2019년 7월 1일 수출규제 조치를 공식 발표하였고, 8월 2일 우리나라를 백색국가에서 배제하는것으로 결정하게 되었습니다. 이에 일본 수출 업체들은 그동안 한국에 전략물자를 수출 할 때 일반 포괄 허가 (3년 단위 1번 허가)를 받으면 됐지만, 앞으로는 원칙적으로 수출 때마다 허가를 받아야 하는 상황입니다.

당사에서 제조중인 패키지의 원재료 중에서 방열소재 및 접합소재는 일본 수입의존도가 높은 실정입니다. 그러나 일본에서 제시한 수출규제 품목에는 해당이 되지 않아원료 수급 차질에는 우려가 없습니다. 다만, 현재 당사에서 보유중인 기술인 적층세라믹의 경우 세라믹 원재료가 일부 규제 품목에 해당하고 있어 장기적으로 국산화와 공급처 다변화를 하고 있습니다.

역으로 일본의 수출규제조치로 인해 일본 패키지 업체인 Kyocera, NGK Spark Plug, 스미토모사 패키지를 사용하던 고객들이 국내 업체를 찾고 있어 당사에게는 반사이익을 가져올 수 있는 좋은 기회가 되고 있습니다. 한 예로, 최근 군수용 패키지를 사용하고 있는 아이쓰리시스템은 현재 사용중인 교세라 제품의 전 모델을 당사와 개발 해 보고자 검토 중에 있으며, 세라믹 패키지를 사용 중인 몇몇 업체로부터 개발 제의를 받고 있습니다.

이렇듯 일본의 수출규제가 장기화 된다면, 우리 경제에 부정적인 영향을 끼칠것으로 보이며 당사는 이번 경제 상황을 기회로 일본에서 수입에 의존해오던 원재료를 전량 국산화 할 수 있도록 공급처를 다변화할 것이며, 일본 패키지를 사용하고 있는 국내 고객들로 하여금 당사 패키지를 사용하거나 개발할 수 있도록 적극적인 홍보와 마케팅에 집중 할 것입니다.

다. 경쟁 현황(1) 경쟁 상황

조립 기술별로 국내 및 해외의 경쟁사를 분류한 것으로, 국내에서는 당사와 코스텍시스가 경쟁하고 있습니다. 일본의 Kyocera, NGK Spark Plug등의 회사들이 세라믹 기술을 앞세워 세계시장을 석권하고 있는 가운데, 프랑스의 EGIDE와 미국의 AMETEK, SINCLAIR 등이 있으며, 독일에는 글라스 실링 조립 기술에 우위가 있는 SCHOTT 가 있습니다.

[반도체 패키지 조립 기술에 따른 경쟁 현황]

Kyocera(일본) NGK Spark Plug(일본) EGIDE(프랑스) AMETEK(미국) 메탈라이프(한국) SINOPACK(중국) 코스텍시스(한국) SCHOTT(독일) Kyocera(일본) SINCLAIR(미국) 메탈라이프(한국) SINOPACK(중국) 코스텍시스(한국) Kyocera(일본) NGK Spark Plug(일본) EGIDE(프랑스) 메탈라이프(한국) SINOPACK(중국)