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'IoT 반도체패키징칩’으로 초소형 IoT 디바이스 현실화

설명환 바른전자 그룹경영전략실 팀장, 통신칩·센서·메모리 반도체 단일 패키징 성공 이나리 기자l승인2017.02.13 15:21:13l수정2017.02.13 15:39

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사물인터넷(IoT) 시장이 빠르게 성장하고 있는 가운데 한 단계 더 도약하기 위해서는 단말기의 소형화, 경량화가 필수다. 이러한 시장 니즈를 지원하기 위해 바른전자는 업계 최초로 통신칩, 센서, 메모리 반도체를 하나로 패키징한 신개념 초소형 ‘IoT반도체패키징칩’ 개발에 성공했다. 
 
IoT반도체패키징칩은 명칭 그대로 통신칩, 센서, 메모리 반도체를 웨이퍼 레벨 상태로 인쇄 회로기판(PCB)에 실장하고 소형, 박형이 가능하도록 몰딩(Molding)해서 하나의 모듈로 패키징한 제품이다. 즉, 메모리와 MCU(Micro Controller Unit)를 내장한 BT BLE(Bluetooth Low Energy) IC를 사용했고, 안테나를 포함한 모든 부품을 실장해 (5.5×5.5×2.1mm) 형태로 초소형이며, 배터리만 연결하면 원하는 동작을 수행하는 스탠드 얼론(Standalone)형 IoT 통신 모듈이다. 

이 칩을 사용하면 추가적인 부품이 거의 필요 없이 회로구성을 최소화할 수 있기 때문에 스마트워치, 웨어러블, 헬스케어 등을 포함한 여러 사물인터넷(IoT) 분야에서 제품 사이즈를 최소화해서 구현할 수 있다. 

▲ 설명환 바른전자 그룹경영전략실 팀장

설명환 바른전자 그룹경영전략실 팀장은 “IoT 시장은 아직도 성장 가능성이 무궁무진하다. 이미 시중에는 다양한 웨어러블 제품이 출시되어 있지만 아직까지도 무게와 크기면에서 많은 불편함이 따른다. 일례로 스마트워치는 디자인이 많이 일반 패션시계와 비슷해졌지만 아직까지 디바이스의 두께는 많이 두꺼운 편이다. IoT반도체패키징칩을 활용하면 스마트워치의 사이즈는 많이 최소화될 것으로 기대된다. 또 블루투스 무선 스포츠 이어폰은 주로 러닝 및 운동을할 때 착용하는 제품인데 초소형 모듈로 인해 무게가 가벼워지면 더 편안한 착용감을 제공할 수 있다”고 설명했다.  

패키징은 과거엔 별다른 기술력이 필요 없는 단순 공정 정도로 인식됐었다. 그러나 IoT 시대가 열리면서 각기 다른 반도체를 한데 묶어서 소형화하는 패키징 기술이 점차 각광받고 있다. 

설명환 팀장은 “기존 IoT용 모듈은 PCB 위에 패키징 된 IC와 부품을 장착하는 전통적 제품조립 방식으로 센서와 통신모듈 등을 부착하면 사이즈가 커지고 이를 반도체 패키징 기술로 해결하기 위해서는 대규모 공정투자와 다년간의 기술 축적이 필수적이다”고 말했다.

이어서 “바른전자가 이번에 IoT 모듈을 단일 패키징을 개발 및 제조할 수 있었던 이유는 이미 다수의 반도체 패키징 라인 보유함으로써 자체 공정기술을 활용해 센서와 주변 소자 및 웨이퍼 상태의 IC 등 모든 소자를 하나로 패키징하는 공정기술을 갖고 있고, 대량생산도 가능하기 때문이다. 또 독자기술력을 바탕으로 국내외 OEM 거래처들과의 얼라이언스(Alliance) 방식으로도 시장변화에 유연하게 대처가 가능하다”고 강조했다. 

▲ 바른전자가 개발한 단일 패키징 초소형 IoT반도체패키징칩

바른전자는 낸드플래시(Nand Flash memory) 웨이퍼를 구입해 초박형으로 가공•절단하고 칩을 와이어로 연결하고 수지로 몰딩(Molding)해 제품을 완성하는 공정설비를 보유 하고 있다. 또 고용량 메모리를 구성하기 위해 칩을 적층해 연결하는 기술과 해당 공정 수율 등은 세계 정상급 수준이다. 이로써 바른전자는 타사 대비 합리적인 가격으로 IoT반도체패키징칩을 시장에 공급할 수 있다. 

설명환 팀장은 “최근 세계 반도체 패키징 6위 업체인 중국 JCET가 4위인 싱가포르 스태츠칩팩을 인수한 것은 각종 필요 반도체와 센서 등을 한데 묶은 패키징 기술을 확보해 시스템 반도체의 주도권을 잡으려는 의도를 본격화한 것으로 패키징에 대한 관심도가 급증하고 있다는 것을 보여준다”며 “우리도 이를 주목하고 꼼꼼히 시장에 대비해야 한다”고 말했다. 

바른전자 측은 IoT반도체패키징칩을 국내외 시장에 알리기 위해 우선적으로 국내의 모범 모델을 만드는 것이 올해 목표다. 그 이후 해외 전시회에 나가는 것이 다음단계라고 밝혔다. 

설명환 팀장은 “바른전자는 loT용 패키징칩의 사업을 크게 IoT 패키징 OEM 부문과 모듈용 패키징 부문으로 집중해 신규 전략사업으로 육성해 나갈 방침이다”고 전했다. 

이나리 기자  narilee@epnc.co.kr
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