코스텍시스 사업보고서 (2024.12)
1. 사업의 개요

가. 사업 개황(1) 반도체 산업 개요

반도체 산업은 지난 수십 년간 소형화와 효율성 증대를 목표로 지속적으로 발전해 왔습니다. 최근, 더 높은 전력 효율과 성능을 요구하는 시장 경쟁이 심화됨에 따라, 반도체 업계는 기존 실리콘(Si) 반도체가 높은 전압, 온도, 스위칭 주파수에서 한계를 보인다는 점을 인식하고 있습니다.

이에 따라, 고온·고전압 환경에서도 안정적으로 작동하며, 전력 손실을 최소화하고 에너지 효율을 극대화할 수 있는 실리콘 카바이드(SiC)와 질화 갈륨(GaN) 등 와이드 밴드갭(WBG) 반도체로의 전환이 빠르게 진행되고 있습니다.

(2) 와이드 밴드갭(WBG) 반도체의 특성과 시장 동향

와이드 밴드갭(WBG) 반도체는 극한의 온도, 높은 전력 밀도, 높은 전압, 높은 주파수 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있는 특성을 지녀, 차세대 반도체 기술로 주목받고 있습니다.

특히, 전기차(EV), 하이브리드 EV, 신재생 에너지, 5G, 데이터 센터, 태양광 인버터, 우주항공 등 다양한 산업 분야에서 활용도가 크게 증가하고 있습니다.

현재, 글로벌 반도체 기업들은 와이드 밴드갭(WBG) 반도체의 8인치 실리콘 카바이드(SiC) 생산 라인에 대규모 투자를 진행하고 있으며, 이러한 생산 시설이 본격적으로 가동되기 시작하고 있습니다.

(3) 와이드 밴드갭(WBG) 반도체의 주요 특징

-. 더 빠른 스위칭 속도-. 낮은 전력 손실

-. 높은 작동 온도-. 더 빠른 동작 주파수

-. 우수한 에너지 효율-. 시스템 크기 및 비용 절감

-. 향상된 신뢰성 및 내구성

와이드 밴드갭(WBG) 반도체는 소형화가 가능하며, 고온,고전압,고주파 환경에서 작동하는 과정에서 상당한 열이 발생하기 때문에, 반도체와 기판 간 "써멀 매칭(Thermal Matching)" 및 열 관리 기술이 필수적인 요소로 자리 잡고 있습니다.

(4) 당사의 역할 및 기술 경쟁력

당사는 SiC 및 GaN 등 와이드 밴드갭(WBG) 반도체의 써멀 매칭(Thermal Matching)에 특화된 저열팽창 고방열 소재를 국내 최초로 개발하여 성공적으로 대량 생산하고 있습니다.

이를 기반으로, 파워 반도체가 고온에서도 안정적으로 작동하고 열을 효과적으로 방출할 수 있도록, 써멀 매칭(Thermal Matching) 기술이 적용된 반도체 패키지, 스페이서(Spacer), 방열 부품 및 베이스플레이트(Baseplate, 냉각 장치) 등을 제조·판매하는 사업을 영위하고 있습니다.

앞으로도 당사는 끊임없는 기술 개발과 혁신을 통해 글로벌 반도체 시장에서 경쟁력을 강화하고, 고성능 고효율 반도체 소재 및 부품의 선도 기업으로 자리매김할 것입니다.

(5) 영업개황

당사는 고방열 신소재 기술과 정밀 세라믹 패키지 기술을 바탕으로, 5G 등 통신용 파워 트랜지스터(Power Transistor)의 세라믹 패키지(Ceramic Package), LCP(Liquid Crystal Polymer) 패키지, QFN(Quad Flat No lead) 패키지, 그리고 전력 반도체용 방열 부품인 스페이서(Spacer) 등을 제조·판매하는 사업을 영위하고 있습니다.

당사의 첫 번째 주력 제품은 5G 이동통신, 군수용 레이더(Radar) 등에서 사용되는 RF 트랜지스터 및 RF 전력증폭기에 주로 쓰이는 RF 통신용 패키지입니다. 이 제품은 대면적 반도체 칩에서 발생하는 열을 효과적으로 방출하고, 반도체 칩과 패키지의 열팽창 계수를 매칭(Matching)하여 안정성을 제공합니다.

두 번째 주력 제품은 반도체 레이저 다이오드용 패키지로, 산업용, 의료용, 군사용 레이저 모듈에 사용되는 패키지입니다.

세 번째는 신제품으로, 전기차 등에서 널리 사용되는 차세대 반도체 SiC 전력반도체용 방열 Spacer입니다. 이 제품은 현재 글로벌 자동차 제조업체에 시제품을 납품 중이며, 고객사의 대량 생산 시기에 맞춰 글로벌 시장을 선도할 수 있는 양산 시설 투자가 진행되고 있습니다.

반도체 패키지 산업은 제품의 성능이 반도체 전체의 성능과 신뢰성에 중요한 영향을 미치기 때문에 신규 진입 장벽이 매우 높습니다. 당사는 고방열 소재 기술을 바탕으로 통신용 RF 패키지, 레이저 다이오드용 패키지, 전기차용 방열 Spacer 등 주력 제품을 통해 NXP 등 글로벌 시장을 활발히 확장하고 있습니다. 또한, 생산 활동, 영업 활동, 연구 활동 각 분야에서 진취적이고 적극적인 경영 전략을 실천하고 있습니다. 이와 함께, 전력 반도체의 집적 냉각을 위한 KCMC Base Plate와 양자 통신을 위한 실리콘 포토닉스 패키징 기술 개발 등 연구 개발을 확대하고 있습니다.

당사의 주요 거래처는 대부분 해외 업체로, 매출의 대부분이 수출에서 발생하고 있습니다. 이에 따라 글로벌 영업 활동을 이어가면서 발생할 수 있는 환리스크를 최소화하기 위해, 당사는 수출입 거래 및 자금 거래 시 현지 통화로 거래하거나 입금 및 지출 통화를 일치시키고, 외화 채권의 Nego 등의 노력을 기울이고 있습니다. 또한, 효율적인 외환 리스크 관리를 위해 외환 리스크 관리 규정과 별도의 전담 인원을 배치하고 있습니다.

당사는 원소재 시세 변동 리스크를 최소화하기 위해, 제품 판매 가격에 원소재 시세를 연동하는 방법 등의 탄력적인 경영 전략을 운용하고 있습니다.

나. 사업개요 [주요 용어 설명]

순 번	영 문	국 문	설 명

1	Compound
Semiconductor	화합물 반도체	화합물 반도체는 원소 주기율표의 두 가지 이상 그룹에 속한 화학 원소로 구성됨.(예. III·V 반도체 SiC, GaN) 다이렉트 에너지 밴드갭, 높은 절연 파괴 전기장, 높은 전자 이동도 등 실리콘에 비해 독특한 소재 특성을 지녀 광자, 고속, 고성능 소자 기술 구현이 가능함. 화합물 반도체 내부의 전자는 실리콘 반도체에 비해 100배 이상 빠른 속도로 처리함

2	Heat Spreader
/ Heat Sink	히트 스프레더	히트 스프레더는 더 뜨거운 소스에서 더 차가운 방열판 또는 열교환기로 열을 전달 역할을 함. PKG의 Flange 또는 Base가 그 역할을 함

3	BAG-8	은납
(브레이징 재료)	은납(BAg)은 은을 함유하는 브레이징 재료이며, 구성비는 Ag72%/Cu28합금화 된 소재이며 융점은 780℃ , 진공브레이징, 수소브레이징에 주로 쓰임

4	Thermal
Properties
Material	열 특성
소재	열전도, 열팽창 및 열응력 등의 고유 특성을 갖는 소재로, 최적의 고방열 PKG제작에 Kovar, Moly, MoCu, WCu, Cu등의 금속소재와 Al2O3, AlN, BeO등의 세라믹 소재가 사용됨

5	GaN
(Gallium Nitride)	질화갈륨	질화갈륨은 갈륨의 질화물로, 청색 발광 다이오드의 재료로 사용되는 반도체임. 최근에는 전력반도체나 레이다 등에도 응용되고 있음

6	GaAs
(Gallium Arsenide)	갈륨비소	갈륨비소의 화합물로, 통신 및 레이다 등에 응용되고 있음

7	InP
(Indium Phosphide)	인화 인듐	인듐 인화물은 인듐과 인으로 구성된 이진 반도체로, 통신 및 레이다 등에 응용되고 있음

8	LDMOS
(Laterally-Diffused Metal-Oxide Semiconductor)	측면 확산 금속 산화물 반도체	마이크로파 전력증폭기, RF 전력증폭기 및 오디오 전력증폭기를 포함한 증폭기에 사용되며, GaAs 또는 GaN에 비해 최대 전력 이득 주파수가 더 낮음

9	SiC
(Silicon Carbide)	탄화규소	규소와 탄소를 함유하고 있는 반도체 재료로, 열전도도 특성이 우수하여 방열소재로 활용되고 있음

10	MoCu
(Molybdenum Copper)	몰리카파	구리의 높은 열 전도와 몰리브덴의 낮은 열 팽창 특성을 갖도록 합성한 것으로, 가장 일반적인 몰리브덴 구리 복합 재료 비율은 70/30 및 80/20임

11	WCu
(Tungsten·Copper)	텅스텐카파	텅스텐과 구리의 합성물로 내열성, 내마모성, 고강도, 열 및 전기 전도성 뛰어나 고출력 PKG 소재로 활용됨

12	Cu-MoCu-Cu
(CPC)
(Copper-Molybdenum
Copper-Copper)	씨피씨	Mo70Cu 합금 코어 레이어와 두 개의 구리 레이어를 맞붙인 소재로 열 및 전기 전도성 뛰어나 고출력 PKG 소재로 활용됨

13	Cu-Mo-Cu
(CMC)
(Copper-Molybdenum-Copper)	씨엠씨	몰리 코어 레이어와 두 개의 구리 레이어를 맞붙인 소재로 열 및 전기 전도성 뛰어나 고출력 PKG 소재로 활용됨

14	Kovar	코바	낮은 열팽창 특징 갖는 니켈-코발트 철 합금으로 세라믹과 금속, 유리와 금속간 접합용으로 사용됨

15	Alumina Ceramic	산화 알루미늄
세라믹	Al2O3로 표시되는 세라믹으로서, PKG 제조시 절연용 소재 또는 인쇄회로 기판으로 사용됨

16	Package	패키지	외부 환경으로부터 내부 소자를 보호, 외부와 전기적 연결, 그리고 소자에서 발생하는 열을 스프레드 시키는 구조품

17	Transistor(TR)	트랜지스터	전자 신호 및 전력을 증폭하거나 스위칭하는 데 사용되는 3극 반도체 소자임

18	Impedance	임피던스	전기 회로에 교류를 흘렸을 경우에 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 값임

19	Brazing	브레이징	금속재료나 비금속재료의 접합방법의 하나로서 450℃ 이상 모재(Base metal)의 용융점 이하의 온도에서 접합부를 가열하여 모재는 녹이지 않고 브레이징합금(Brazing alloy)만 녹여 모재를 접합하는 기술

20	Hermeticity	밀폐	공기나 가스 등의 기체가 통하지 않는 성질을 의미하며, 패키지의 밀폐 구조는 내부로 공기/수분 등이 들어올 수 없도록 환경 내구성을 강화한 것임

21	Leak Rate	누설량	누설은 내부와 외부 사이에 압력차가 생겨 기체의 흐름이 발생하는데 단위 시간당 흐르는 기체의 양을 의미함

22	Coefficient of
Thermal
Expansion(CTE)	열팽창 계수	열에 의한 변형을 일으키는 재료가 갖는 고유한 성질로 물체의 온도가 1℃ 증가하였을 때 특정한 방향으로 늘어난 길이로 척도를 계수로 표시한 것 정의됨

23	Thermal Conductivity	열전도율	열전도 현상에 의해 열전도가 되는 정도를 나타내는 재료의 고유한 성질로, 열전도율의 SI 단위는 W/ mㆍK

24	Wettability	젖음성	용융된 솔더가 고체 금속의 표면에 물리, 화학적으로 퍼지는 정도를 말하는 것으로 젖음성이 크면 부착이나 흡착이 증가함

25	He Leak Test	헬륨 누설시험	He(헬륨) Gas를 이용하여 제품의 기밀 성능을 검증하는 것으로, 제품의 누설 여부를 검증하기 위한 비파괴 시험방법

26	Thermal Cycle
Test	정속온도 변화시험	온도변화 혹은 온도변화의 반복이 제품에 주는 영향을 확인하기 위하여 실시하는 시험방법으로, 부품이 매우 높은 온도와 매우 낮은 온도에 대항할 수 있는 능력 및 이러한 온도 양단을 왕복하는 주기적 노출에 견딜 수 있는 능력을 시험함

27	Thermal Shock Test	열충격 시험	급격한 온도변화에 대한 부품의 저항성을 평가하는 것으로, 극저온(또는 극고온)에 노출된 다음에 중간 온도 없이 짧은 시간 내에 극고온(또는 극저온)에 노출되는 과정을 반복함으로써 급격한 온도변화를 받는다. 이 경우에 제품의 피로고장은 가속됨

28	Baking Test	베이킹 테스트	430ºC 온도에서 금속 표면의 금도금 상태를 확인하는 시험으로 블리스터, 변색, 밀착 등의 불량 현상이 있는지 확인하는 시험

29	RF Communication	알에프 통신	통신 무선 주파수를 방사하여 정보를 교환하는 통신 방법

30	Thermal Matching	써멀매칭	열평창계수가 다른 소재의 접합시 발생되는 열응력에 따른 변형을 최소화 것임.

31	QFN
(Quad Flat No-lead)	큐에프엔	연결 패드가 4면은 돌출된 집적회로 패키지

32	MMIC
(Monolithic
Microwave Integrated Circuits)	집적회로	하나의 반도체 기판 위에 일괄 공정으로 제작하는 초소형 초고주파 집적회로

33	Die Bonding
/ Die Attach	다이 본딩	반도체 칩을 패키지에 고정시키고 칩과 패키지 간의 전기적 접속이 이루어지게 하기 위한 것

34	Lid	덮개	패키지 구성품으로 패키지 내부에 조립된 소자 및 연결선들을 외부 환경으로부터 보호하기 위한 덮개

35	Lead Frame	리드프레임	패키지 구성품으로 패키지 내부에 조립된 소자의 전기적 특성을 외부 연결선에 전달해주는 것

36	LCP
(Liquid Crystal Polymer)	액정폴리머	액정의 성질과 플라스틱의 성질을 함께 겸비한 소재로서 사출성형재료로 이용되고 있으며, 용융 시에 액정성을 나타냄

37	Ka-Band	카 대역	26.5-40기가헤르츠의 주파수 대역

38	5G	5G	5세대 무선 네트워크 기술이다. 증강현실, 가상현실, 혼합현실 애플리케이션(AR, VR, MR), 화상회의, 산업 자동화, 자율주행차, 커넥티드 의료기기 등의 분야에 적용

39	Al-Diamond	알루미늄-다이아	알루미늄과 다이아몬드로 이루어진 복합 재료 (MMC), 저팽창, 초고열 전도 (> 500W / m K), 고강도, 경량 등을 겸비한 매우 우수한 소재

40	LiDAR
(Light Detection and Ranging)	라이다	레이저를 목표물에 비춤으로써 사물까지의 거리, 방향, 속도, 온도, 물질 분포 및 농도 특성 등을 감지할 수 있는 기술

41	EV/HEV
Electric Vehicle
/ Hybrid Electric Vehicle)	전기/하이브리드자동차	전기에너지를 동력원으로 활용하는 자동차

42	mmWave
(Millimeter Wave)	밀리미터파	30~300 기가헤르츠의 전자기 스펙트럼의 무선 주파수 대역

43	Coaxial	동축	중심에 초의 심지와 같이 도체가 있고, 그 주변을 둘러싸는 높은 유전상수를 갖는 유전체와 이를 감싸는 도체로 구성

44	Metal Guide	금속 가이드	동축과 유사한 형상의 구조

45	DBC
(Direct Bonded Copper)	구리직접접합	전력반도체 소자를 접합하는 기판 종류에 대한 접합방식으로 구리(Cu) 층에 산화막을 형성시킨 후, 세라믹에 직접 접합

46	IGBT
(Insulated Gate Bipolar Transistor)	절연 게이트 양극성 트랜지스터	고전압용 스위칭 소자로써 인버터, 컨버터, 전원공급 장치와 같은 전력전자 쪽에 주로 사용

47	Spacer	스페이서	두 개 사이를 일정하게 유지시키는 역할을 하며, 파워모듈에서는 반도체 소자(chip) 위에 접합하여 chip이 구동 중 발생하는 열을 방출하여 열로 인한 chip 소산을 막아 디바이스를 보호하는 역할을 하며, 열방출이 좋고 Chip과 열팽창 계수가 비슷한 CMC, CPC, CuMo등 소재를 주로 사용함

48	Stamping	스탬핑	판재 성형 가공 방법의 하나로 프레싱(Pressing) 이라고도 함

49	Wire Cutting	와이어 컷팅	두 전극 사이에 방전을 일으킬 때 생기는 에너지를 이용해서 가공하는 방법

50	Delamination	딜라미네이션(박리)	제조 공정과 보관에서 습도 환경에 노출되었을 경우 습기가 Mold 패키지에 흡수되는 현상

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

52	Soldering	솔더링	450°C 이하의 녹는점을 지닌 보충물(일반적으로 땜납)을 사용하여 끊어진 두 개 이상의 물질을 결합하는 과정

당사의 주요 사업 부문은 다음과 같이 요약할 수 있습니다 : -. 저열팽창 고방열 소재

고온 환경에서 안정적인 성능을 발휘하는 저열팽창 고방열 소재를 개발하여 반도체의 효율성을 극대화합니다 .

-. 써멀 매칭 (Thermal Matching) 된 반도체 패키지

반도체 칩과 패키지의 열팽창 계수를 매칭 (Matching) 하여 , 반도체가 고온 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있도록 지원합니다 .

-. Spacer 등 방열 부품

전력 반도체 및 SiC 전력반도체에 사용되는 방열 Spacer 를 개발하여 , 고온 환경에서의 열 관리를 최적화합니다 .

-. Baseplate 등 냉각 시스템

전력 반도체의 집적 냉각을 위한 Baseplate 및 냉각 장치를 설계하고 제조하여 , 고효율의 열 관리 시스템을 제공합니다 .

이와 같은 제품들을 통해 당사는 다양한 산업 분야에서 고온 환경을 효과적으로 관리하고 , 전력 효율성을 높이는 데 기여하고 있습니다 .

대분류	주요 제품	매출유형	사용용도와 기능 및 특징	비고

통신용패키지	세라믹 패키지	제품	GaN 디바이스용 패키지
용도 : 4G, 5G 통신 등

Flange,Carrier

Thermal Matched Lead frame

레이저용 패키지	C/F-Mount 패키지	레이저 용 패키지
용도 : 산업용 레이저,의료용 레이저, 군사용 레이저 등

마이크로채널 패키지

레이저 모듈 패키지

전력반도체용
패키지	방열 스페이서(Spacer)	저열팽창 고방열 스페이서
용도 : SiC 전력반도체 등

DC 컨넥터시그널 컨넥터	저저항 패키징
용도 : SiC 전력반도체 등

Base Plate	수냉식 냉각기판
용도 : SiC 전력반도체 등

(1) 반도체 패키지

반도체 '패키지(Package)'는 반도체를 기계적으로 보호하고, 전기적 기계적 연결을 제공하며, 열을 분산시키는 등 핵심적인 역할을 수행하는 후공정(Back-End Process) 기술입니다.

출처 : 한올출판사반도체를 생산하기 위해서는 다양한 제조 공정과 반도체 재료가 필요합니다. 반도체 생산업체는 제조 공정에 따라 크게 전공정(Front-End Process) 업체와 후공정(Back-End Process) 업체로 구분됩니다. 또한, 공정 구분에 따라 '웨이퍼 재료'와 '패키징 재료'로 나뉘며, 반도체 구성 단계에 따라 기능 재료, 공정 재료, 구조 재료로 세분화할 수 있습니다. 당사는 반도체 패키징에 필요한 구조 재료인 반도체 패키지를 생산하는 후공정 업체입니다. [반도체 재료의 종류에 따른 구분]

공정구분	대분류	중분류	재료의 종류	용도

전공정 (Front-End Process)	웨이퍼 재료	기능재료	웨이퍼	칩의 기판

공정재료	포토마스크	석영유리에 회로를 묘화한 회로도의 원판

펠리클	마스크의 입자로 인한 오염 방지를 위한 보호막

포토리지스트	웨이퍼에 회로를 인쇄하기 위한 감광제

공정가스	성막, 에칭, 도핑 등에 사용

화학약품	세정, 에칭 등의 공정에 사용

배선재료	웨이퍼 상에 주입되어 회로로 사용

후공정 (Back-End Process)	패키징 재료	구조재료	반도체 패키지(Substrate)	칩과 외부회로와의 접속을 위한 지지대

본딩와이어	칩과 리드프레임을 연결

봉지재	칩을 밀봉하기 위한 Epoxy수지

기타	언더필 재료, 숄더 볼 등

출처 : 반도체산업협회 「반도체 재료산업」 자료 당사 재구성

(2) 통신용 패키지

당사의 주력 제품인 통신용 패키지는 주로 무선통신 시장에서 사용되는 RF 통신용 패키지로, GaN, GaAs, InP 등 화합물 반도체가 실장될 수 있습니다. 또한, 화합물 반도체가 안정적으로 작동할 수 있도록 밀폐성(Hermeticity), 방열성(Heat Dissipation), 열팽창 계수 매칭(CTE Matching) 등을 고려하여 제작해야 합니다.

당사는 이러한 통신용 패키지를 제조하여 NXP(말레이시아 공장), MACOM(미국), Dynax(중국), Inn(중국), Huatai(중국), Transcom(대만) 등 주요 업체에 안정적으로 공급하고 있으며, 경쟁업체로는 국내 R사와 일본의 K사 및 N사가 있습니다.

화합물 반도체가 실장되는 통신용 패키지는 아래와 같은 요구 조건을 충족해야 하며, 이를 준수하지 않을 경우 화합물 반도체 칩의 출력 저하 및 기능 상실이 발생할 수 있습니다. 이는 RF 무선통신 성능에 심각한 영향을 미칠 수 있으므로 반드시 고려해야 하는 필수적인 요소입니다.

기밀성(Hermeticity)	반도체 패키지 실링 후 헬륨(He) Leak 테스트를 실시하여 헬륨(가스)가 투과되는지 여부를 확인하여 밀폐 여부를 판단하는 작업으로 패키지 내부의 칩을 보호하고 외부와의 접촉이 차단되는 상태를 말합니다.

방열(Heat Dissipation)	반도체 칩이 작동하면 많은 열이 발생하게 되는데 Base material이 이러한 열을 빼주는 역할을 하며 이는 칩의 고장 또는 에러를 예방하는 역할을 하게 됩니다.

열팽창 계수 매칭(CTE-Matching)	화합물 반도체 및 패키지에 사용되는 재료는 열팽창 계수를 갖기 때문에 온도대에 따라 팽창과 수축하는 정도가 다릅니다. 열팽창 계수에 의한 반도체 칩의 딜라미네이션(Delamination)을 방지하기 위해 패키지에 사용되는 소재의 열팽창 계수를 맞추는 것이 중요합니다.

전기적 연결(Electrical Connection)	반도체 칩을 패턴 및 리드프레임 단자로 외부와 연결 구조를 갖게 합니다.

금도금(Soft Gold(Au))	반도체 칩을 실장하여 전기적 연결 구조를 갖기 위한 Die attach 공정, Wire bonding 공정 및 하면의 숄더링(Soldering)이 가능하도록 표면을 금(Au) 도금 처리를 실시합니다.

내열성(Heat Resistance)	고객사에서 보통 칩의 Die attach, Wire bonding 공정이 약 300도에서 이루어 지는데 이를 견딜 수 있는 특성을 가져야 합니다.

내구성(Durability)	미국방성 신뢰성 테스트(MIL Standard)를 만족하는 신뢰성 및 내구성을 갖는 구조를 가져야 합니다.

RF(Radio Frequency)는 주로 무선 통신에 사용되는 3kHz~300GHz 범위의 주파수를 갖는 전자기파로, 방송 전파 및 각종 무선 통신 신호를 송수신하는 교류 전류 진동수를 활용하여 정보를 교환하는 통신 방식입니다. 이는 디지털 위성방송, 무선 이동통신, 무선 LAN, 군사용·기상용 레이더, 위성통신 등 다양한 분야에서 활용되는 핵심 기술입니다.

RF 통신용 패키지는 반도체 소자로부터 발생하는 열을 효과적으로 방출하기 위해 높은 열전도도를 갖는 방열 소재, 특정 유전율을 갖는 세라믹 윈도우, 그리고 Gate·Drain 등의 전극과 전기적 연결을 위한 단자(Lead Frame)로 구성됩니다. 이러한 재료들은 반도체 소자와 열팽창 계수(CTE)를 맞춰야 하므로, 열팽창 계수가 낮은 특수 소재로 제작됩니다. 또한, Die Attach 공정 및 Wire Bonding 공정 등 반도체 패키징 과정에서 높은 신뢰성을 확보하기 위해 고순도 니켈(Ni), 금(Au) 또는 은(Ag)으로 표면 처리됩니다. 반도체가 다양한 환경에서 장시간 안정적으로 작동할 수 있도록 수분 침투 방지, 칩 보호 등을 위한 기밀성(Hermeticity)도 유지됩니다.

당사는 RF 분야에서도 다양한 주파수 대역에서 신호 증폭을 위해 사용되는 RF 트랜지스터 패키지에 집중하고 있으며, LDMOS RF 트랜지스터부터 GaN(Gallium Nitride) 기반 RF 트랜지스터까지 폭넓은 제품군을 생산하고 있습니다. 이를 통해 글로벌 기업인 NXP사를 비롯한 국내외 주요 고객사에 제품을 공급하고 있으며, 전체 매출의 약 90%가 수출에서 발생하는 등 미국, 중국, 대만, 유럽 등 글로벌 시장에서 기술력을 인정받고 있습니다

[㈜코스텍시스의 통신용 패키지 종류]

통신용 패키지 종류	제품 사진	특징

RF 세라믹 패키지	emb00000a802954.jpg RF 세라믹 패키지	- 저 열팽창 및 고 방열 소재로 제조된 대면적 반도체 소자용 세라믹 패키지
- 세라믹-금속 복합패키지

MMiC 세라믹 패키지	emb00000a802955.jpg MMiC 세라믹 패키지	- 고집적화된 고주파용 패키지
- 고주파 특성 최적화
- 5G, 위성통신 등

Intergrated
세라믹 패키지	emb00000a802956.jpg Intergrated 세라믹 패키지	- 고방열 소재와 Thick film 인쇄기술을 응용하여 임피던스(Impedance) 매칭 회로 설계
- 다양한 회로 패턴의 고주파·고성능의 소형화 패키지를 제공

플렌지(Flange),
캐리어(Carrier)	emb00000a802957.jpg 플렌지 캐리어	- 저 열 팽창 및 고 방열 소재로 제조된 대면적 반도체 소자용 기판(Substrate)
- 평탄 정밀도 매우 높음
- 고 신뢰성의 금도금 기술 적용 제조

Thermal Matched Lead frame	thermal matched leadframe.jpg thermal matched leadframe	- 저 열팽창 및 고 방열 소재로 제조된 대면적 반도체 소자용 플라스틱 패키지
- 플라스틱-금속 복합패키지

(3) 레이저용 패키지

산업용 및 의료용 레이저 기기 등에서 사용되는 레이저 모듈용 반도체 패키지는 IC 칩과 전자제품 보드 간의 전기적 신호 연결, 밀폐 구조, 방열 구조, 그리고 다양한 사용 환경에서 장시간 안정적으로 작동할 수 있는 신뢰성 확보 등의 기능을 요구합니다. 또한, GaAs, InP, GaN과 같은 화합물 반도체가 실장됩니다.

이러한 고출력 레이저용 패키지는 Focus light(중국), QSI(한국) 등 주요 업체에 납품되고 있으며, 대표적인 경쟁업체로는 국내 R사와 해외 K사(일본), S사(일본) 등이 있습니다

[㈜코스텍시스의 레이저 패키지 종류]

레이저 패키지 종류	(주)코스텍시스 제품 사진	특징

C/F-Mount 패키지	emb00000a80295a.jpg C/F-Mount 패키지	- 우수한 방열 특성의 패키지
- 용도 : 고출력 레이저 등

마이크로채널 패키지	emb00000a80295b.jpg 마이크로채널 패키지	- 내부 구조가 마이크로 채널로 냉각 성능이 뛰어난 고출력 레이저용 패키지
- 용도 : 고체 레이저, 화이버 레이저 등

레이저 모듈 패키지	laser pkg.jpg laser pkg	- 고출력 레이저용 패키지
- 용도 : 산업용 레이저, 의료용 레이저,군사용 레이저 등

(4) 전력반도체용 패키지

최근 전 세계적으로 전기차(EV) 및 하이브리드 차량(PHV, PHEV) 시장이 빠르게 성장하고 있습니다. 이러한 배터리와 모터를 탑재한 전기자동차에는 전력 제어나 전력 변환을 위한 전력반도체가 필수적으로 사용됩니다. 이에 따라 전기자동차와 신재생에너지의 전력 변환을 위한 고효율 인버터 기술의 필요성 및 역할이 급증하고 있으며, 현재 대부분의 인버터 시스템에서 Si(실리콘) 전력반도체 소자가 핵심 전력 변환 부품으로 사용되고 있습니다. 그러나 Si 전력반도체의 고속화, 경량화, 고효율화 및 고출력화에는 한계가 있어, 새로운 대체 기술의 필요성이 커지고 있습니다.

반면, SiC(실리콘 카바이드), GaN(갈륨 나이트라이드) 등 고성능 전력반도체 소자는 기존 실리콘 전력반도체에 비해 넓은 에너지 밴드폭, 높은 항복 전압 특성, 우수한 열전도도 등 여러 장점을 가지고 있습니다. 또한, 고온 및 고전압에서의 소자 안정성이 뛰어나고, 높은 주파수에서도 안정적으로 동작할 수 있어 전력반도체의 신뢰성을 향상시키고 전력 변환 효율을 높이며 시스템을 경량화할 수 있습니다. 이러한 특성들은 전기자동차뿐만 아니라 산업, 철도, 풍력, 데이터 센터, 로봇 등 다양한 분야에서 상용화되고 있으며, 이에 대한 연구개발은 국내외 관련 기관에서 활발히 진행되고 있습니다. 대만의 시장조사업체 TrendForce에 따르면, 차량용 SiC 전력반도체 시장은 2022년 10억 7천만 달러에서 2026년 39억 4천만 달러로 확대될 것으로 예상되고 있습니다.

출처 : TrendForce, Jul. 2022

전력반도체는 작동 시 대량의 열을 발생시키며, 이 열은 전력반도체의 성능 저하와 수명 단축을 초래하는 주요 원인입니다. 이를 효과적으로 냉각시키기 위해 특수 Heat sink 소재로 제작된 방열 Spacer가 사용됩니다. 고효율 및 고신뢰성의 전력반도체 모듈을 제조하기 위해서는 파워 모듈의 작동 온도가 증가함에 따라 방열 소재와 반도체 소자의 열팽창 계수(CTE)를 맞추는 것이 신뢰성을 결정짓는 핵심 기술입니다.

당사에서는 고방열 신소재 KCMC를 연구 개발하여, 타사 대비 낮은 열팽창 계수와 가격 경쟁력을 갖춘 방열 Spacer를 개발하였습니다. 이를 통해 전력반도체 패키지 시장에서도 당사의 Heat sink 소재와 방열 Spacer가 글로벌 경쟁력을 확보하고 있습니다.

[㈜코스텍시스의 전력반도체용 패키지]

구분	공정 사진	특징

소재 개발	emb00000a80295c.jpg 소재개발 공정	- 펄스 통전 소결법으로 압력을 가함과 동시에 고전류의 펄스를 흐르게 함으로써 전류에 의한 방전 에너지로 급속 승온시켜 치밀한 소결체를 저온에서 고속으로 제조함
- 국내 최초로 고방열 소재 기술을 개발하여 KCMC등 다양한 소재를 양산 중임

소재 특성	emb00000a80295d.jpg 소재 특성 공정	- 열전도율이 높으면서 열팽창 계수가 낮은 CPC, KCMC 등 고방열 소재를 독자 개발 양산 중임

Spacer	spacer.jpg spacer	- 전력반도체 소자에서 발생 되는 열(Heat)을 효율적으로 방출하는 방열부품- Low parasitic inductance packaging - 고전압 저 저항 패키징
용도 : DSC 전력반도체 모듈등

DC 컨넥터시그널 컨넥터	dc connector.jpg dc connector	- Low parasitic inductance packaging - 고전압 저 저항 패키징
용도 : SiC 전력반도체 모듈등

Base Plate	base plate.jpg base plate	수냉용 냉각기판
용도 : SiC 전력반도체 모듈등