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5G 통신의 신호간섭 최소화, 기판 기술력으로 잡는다!

수신율 저하 방지 위해 니켈 제외한 표면처리 필요해

[산업일보]
2019년 5세대 이동통신(5th Generation, 이하 5G)의 상용화를 시작으로, 현재는 전 세계 175개 이상의 이동통신사에서 상용 5G 서비스를 하고 있으며 이러한 확산 추세는 스마트폰을 비롯해 다양한 커넥티드 기기, 스마트교통, 스마트 시티 등으로 가속화될 전망이다.

사람의 음성 및 영상 데이터를 LTE 대비 보다 빠르게 전송할 수 있는 5G의 성능을 제대로 구현하기 위해서는 관련 부품 및 도금기술, 네트워크 등이 뒷받침돼야 한다.

최근 개최된 KPCA show 2021(국제전자회로 및 실장산업전)에서 5G 시대를 가속화하기 위한 기술과 관련 제품을 선보인 기업들을 만나봤다.

와이엠티(YMT)는 5G시대를 겨냥해 이 전시회에서 고주파 5G 표면처리(Surface Finishing for high Frequancy 5G) 기술과 무전해 구리 도금방식의 호일 제품군을 선보였다.

이 회사는 PCB(인쇄회로기판), 반도체, 디스플레이 등 전자부품 제조에 이용되는 화학소재 개발 및 제조를 비롯해 화학소재를 사용한 도금기술과 공정을 개발하고 있다.
5G 통신의 신호간섭 최소화, 기판 기술력으로 잡는다!
▲ 와이엠티(YMT) 정보묵 기술연구소장

이 회사 정보묵 기술연구소장은 “PCB 시장에서 최종 표면처리 중 금 도금은 니켈(Ni)을 도금하고 그 위에 금, 혹은 팔라듐/금 도금방식으로 진행해 왔지만 자성을 가지고 있는 니켈의 사용은 5G 전자기기의 수신율을 저하시키는 원인이 될 수 있다.”고 지적했다.

“수신율 저하를 방지하기 위해 해외 관련 분야 기업들은 니켈을 제외한 최종 표면처리 프로세스를 소개하고 있고, YMT도 이번 전시회에 니켈 없는 옵티머스(Optimus) 공법을 개발해 소개했다.”고 덧붙였다.

이 기술과 함께 YMT는 무전해 구리 도금방식인 나노투스(Nanotus : Non etching Low Profile Roughness Chemicals) 방식을 이용한 포일(Foil) 제품군을 선보였다.

Nanotus는 무에칭 형태의 적층 및 드라이 필름(Dry film), PSR(Photo Solder Res ist) 밀착률을 높인 전처리 방법으로, 에칭을 통한 조도(Roughness) 방식이 아닌 무전해 구리 도금방법을 응용했다.

정보묵 소장은 “기존의 에칭 방식의 전처리는 회로 손실을 동반할 수밖에 없는 음각 형태의 조도가 형성되는 반면, Nanotus는 낮은 조도 만으로도 에칭방식 이상의 밀착 성능을 보여주기 때문에, 고주파(5G) 자재, 극미세 패턴에 적합한 프로세스라고 할 수 있다.”고 말했다.
5G 통신의 신호간섭 최소화, 기판 기술력으로 잡는다!
▲삼성전기가 최근 개최된 KPCA show 2021에서 선보인 라지 바디(Large Body) FCBGA(Flip-chip Ball Grid Array)

삼성전기도 고속 신호처리가 필요한 5G 생태계 확산을 겨냥한 라지 바디(Large Body) FCBGA(Flip-chip Ball Grid Array)를 비롯해 BGA(SiP Module, EDS), FCBGA(UTC, SC), BGA(UTCSP, FCCSP) 등의 제품과 기술을 KPCA show 2021에서 선보였다.

이 회사 서해교 프로는 "FCBGA(Flip-chip Ball Grid Array) 기판은 반도체 칩과 패키지 기판을 플립칩 범프(Flip Chip Bump)로 연결하며, 전기 및 열적 특성을 향상시킨 고집적 패키지 기판으로, 전기 신호 교환이 많은 CPU(중앙처리장치), GPU(그래픽 처리장치)에 주로 사용되는 고사양 제품이다."고 설명했다.

FCBGA 기판은 최근 AI, 5G, 자동차, 서버, 네트워크용 등 고속 신호처리가 필요한 다양한 응용처에서 수요가 급성장하고 있다.
5G 통신의 신호간섭 최소화, 기판 기술력으로 잡는다!
LG이노텍이 최근 개최된 KPCA show 2021에서 5G AiP 기판에 대해 소개했다.

LG이노텍도 동일한 전시회에서 ‘5G AiP(Antenna in Package) 기판’, ‘패키지 서브스트레이트(Package Substrate)’, ‘테이프 서브스트레이트(Tape Substrate)’등 3개 분야의 기판 제품을 선보였다.

5G AiP 기판은 스마트폰, 태블릿PC 등에 장착돼 송수신 신호를 주고받는 안테나 역할을 하는 부품으로, 이 회사는 신호 손실량을 최소화한 부분을 강점으로 내세웠다.

5G 통신은 사용하는 주파수 대역이 높아질수록 신호 손실이 커지기 때문에 손실되는 신호량을 줄여서 통신 성능을 높이는 것이 관건이다.

LG 이노텍에 따르면, 이 기판에는 ‘신호손실 저감 기술’을 적용했으며, 기판 내부의 회로 표면을 매끈하게 가공해 신호의 이동거리를 줄이고, 신호 간섭을 최소화한 절연소재를 사용했다.
김원정 기자 sanup20@kidd.co.kr

제조기업 강국이 되는 그날까지, 공장자동화 스마트팩토리에 대한 뉴스를 기획·심층 보도하겠습니다.

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