중소기업이 발광다이오드(LED) 칩스케일패키지(CSP)가 가능한 형광 유리 소재를 개발했다. 기존 실리콘 소재보다 내열성이 높아 고출력 LED칩 패키징에 적합하다. 고출력 LED 조명, 자동차용 LED 시장에서 각광받을 것으로 기대된다.
베이스(대표 박태호)는 고출력 LED용 형광체글라스(PIG:Phosphor in Glass) 제품 개발을 완료하고 시장에 진출한다고 23일 밝혔다. 연간 3000만개 칩에 적용할 수 있는 PIG 양산 설비를 구축했다.
PIG는 유리와 형광체를 합성한 LED칩 패키징용 소재다. LED칩(광원) 자체는 백색광이 아니기 때문에 칩 위에 패키징 소재를 입혀 백색광을 만든다. 일반적으로 LED칩 패키징에는 원가가 낮고 가공이 쉬운 실리콘이 쓰인다.
PIG는 실리콘이 아닌 유리로 이를 대체하는 소재다. 실리콘에 비해 내열성이 높다. 유리는 400도에서 소성 가공하기 때문에 높은 열에도 견딘다. 실리콘은 높은 열을 받으면 색깔이 변하고(황변) 열화현상이 나타난다. 200도 이상으로 온도가 상승하는 고출력 LED칩 패키징에서 한계를 보인다.
베이스 핵심 성과는 고내열성과 신뢰성이 장점인 PIG를 CSP 공정에도 적용할 수 있게 만들었다는 것이다. 기존 PIG는 평평한 판(플레이트) 형태로만 제작할 수 있었다. 성형 한계로 CSP 공정에는 쓸 수 없었다. 베이스 PIG는 ‘ㄷ’자 형태를 비롯한 다양한 형태로 만들 수 있다. 1면, 3면, 5면 발광 LED에 모두 적용 가능하다.
베이스 관계자는 “일부 업체가 형광체글라스를 만들고 있지만 CSP에 적용할 수 있는 PIG를 개발한 것은 세계 최초”라며 “자동차 헤드램프나 주간주행등(DRL), 고출력 조명 같은 고출력 LED칩 패키징에서 유기물인 실리콘 한계를 극복할 것”이라고 설명했다.
높은 원가 문제도 해결했다. PIG 사용에 따른 고비용은 추가 유리 가공 공정에서 비롯된다. 베이스는 이를 최소화해 기존 PIG 30% 수준으로 원가를 낮췄다. 실리콘 필름과 견줄 수 있는 가격 경쟁력을 차별화 요소로 내세운다. 독자 개발한 기술을 국내 특허와 국제 특허(PCT특허)로 출원했다.
베이스는 2002년 설립 이래 고기능성 접착용 유리소재(Glass Frit)를 만들어온 기업이다. 태양광 셀, 유기발광다이오드(OLED)용으로 국내외 고객사에 공급했다. 약 5년간 개발한 PIG 신소재로 올해 신사업에 도전한다.
박태호 베이스 대표는 “회사 신성장동력으로 삼는 형광체 글라스 제품의 성공적인 시장 진입, 고객 지원에 총력을 다할 것”이라고 강조했다.
송준영기자 songjy@etnews.com
