아이티아이(대표 이석준)가 세계 최초로 0.5㎜ 두께 일반 유리에 직경 0.042㎜ 초미세 홀(유리 두께 대비 홀 직경 비율 12대 1)을 수직으로 레이저로 가공하는 친환경 공정의 글라스전극관통(Through Glass Via) 기술인 '매직 포밍'과 '쿨 포밍' 기술을 동시 개발, 특허를 출원했다고 15일 밝혔다.
매직 포밍은 비결정 구조의 일반 유리 그리고 쿨 포밍은 결정 구조의 용융석영유리(쿼츠)에 초미세 홀을 정밀하게 각각 가공하는 제조산업의 뿌리 기술이다. 글로벌 기업은 초미세 홀 가공 과정에서 홀 내부 직경을 균일하게 유지하기 위해 강산 등 화학적 에칭 약품을 사용하지만 아이티아이는 에칭 공정이 불필요하거나 친환경 약품만을 사용하는 친환경 TGV 기술을 개발, 생산비를 줄이는 뿌리 기술을 확보했다.
특히 이들 TGV 기술은 국내외 레이저 가공설비 기업들과 패키징 장비 기업들이 ESG 실현을 위해 사활을 걸고 개발 중인 친환경 기술로 유리 마스크, 반도체 지그, 초박형유리(UTG) 등 다양한 전자기기의 홀가공에 응용이 가능하다.
일반 유리는 레이저로 가공 시 조사된 면의 홀은 크고 반대면은 작아지는 현상으로 미세 홀을 균일하게 가공하는데 한계가 있다. 이를 위해 글로벌 기업은 불산 등 강산으로 유리를 에칭하지만 홀내 상하부가 내부보다 커지는 절구 모양 형태로 가공돼 적용하는 데 한계가 있다.
반면 아이티아이는 매직 포밍 기술을 활용해 화학적 에칭없이 레이저로만 가공해서 0.5㎜ 두께의 일반 유리에 직경 0.042㎜ 홀을 수직으로 가공했다. 화학적 에칭 공정이 필요하지 않아서 생산비를 획기적으로 줄일 수 있는 등 친환경적인 공정이 가능하다.
또, 결정구조가 있는 유리는 레이저로 1차 가공하고 강산 등으로 에칭해서 가공하면 유리 두께 대비 홀 직경 비율을 높일 수 있고 가공 단면도 깨끗하고 직경의 균일도도 우수한 홀을 가공할 수 있지만 친환경 공정이 아니다.
쿨 포밍은 결정구조가 있는 재료를 기존 화학 에칭 공정 대비 보다 친환경적인 약품을 사용햐면서 가공 단면도 더 우수할 뿐 아니라 재료 두께 대비 홀 직경 비율도 높일 수 있어서 기술 경쟁력을 갖추고 있다. 결정구조 유리 뿐만 아니라 사파이어, SiC, GaN, 세라믹 등 다양한 결정구조가 있는 재료에 적용할 수 있어서 그 활용 분야가 매우 넓다.
아이티아이는 유리 구멍 가공 기술 이외에도 열응력으로 취성 재료를 손상없이 절단하는 쿨 컷 기술을 토대로 UTG 쿨컷 양산 라인을 최근 구축했다. 또, 쿨 컷을 시장 수요가 급증하는 실리콘웨이퍼r, 양면 패턴이 있는 TSV(Through Silicon Via)에 우선 적용할 계획이다.
아이티아이 관계자는 “매직포밍과 쿨포밍은 차세대 반도체 패키징(FO-PLP)에 반드시 필요한 글라스 인터포저(Interposer) 기반 기술인 TGV 가공 기술에서 혁신적인 성과로 평가받고 있다”면서 “가공 단면도 매우 깨끗하고 직경의 균일도도 매우 우수한 것으로 고객사들로부터 큰 호평을 받고 있다말했다.
안수민기자 smahn@etnews.com
