기능성 실리콘 소재 전문기업 KBG가 반도체 패키징 시장을 겨냥한 고순도 실리콘 소재 사업 확대에 나선다. 저휘발 실리콘 기술 역량을 바탕으로 고품질 요구 수준이 까다로운 반도체 및 전자재료 부품 시장에서 입지를 넓히겠다는 구상이다.
반도체 패키징에 활용되는 고순도 실리콘은 코팅과 몰딩, 방열 소재 등의 바인더로 쓰인다. 칩과 주변 부품을 외부 충격이나 습기, 열로부터 보호하고 신뢰성을 유지하도록 돕는 핵심 소재다. 이 같은 부품용 소재는 공정 특성상 내부의 휘발성 유기 물질 관리 여부가 제품 전체의 품질을 결정짓는 주요 요소로 꼽힌다.
실리콘 소재에 잔류하는 저분자 실록산이 대표적이다. 작업 환경이나 작동 과정에서 외부로 방출될 경우 전자부품의 접점 불량을 일으키거나 장기 신뢰성에 결정적인 악영향을 줄 수 있어서다. 패키징용 실리콘 소재는 탄성과 접착력 등 본래의 물성을 유지하면서도 내부 잔류 저분자 실록산 함량을 극소화해야 하는 난제가 따른다. 더불어 잔류 수치를 미세한 단위까지 정밀하게 검증해 내는 분석 역량도 필수다.
KBG는 그간 저분자 실록산 제거와 성분 분석 역량을 고도화하는 데 집중해 왔다. 공정 내 저분자 실록산을 효과적으로 추출해 내기 위해 박막증발기(TFE, Thin Film Evaporator) 설비를 도입·운영하고 내부적인 분석 역량을 함께 끌어올렸다.
이러한 공정 개선을 거쳐 저분자 실록산 잔류 함량을 150ppm 이하로 낮추는 고순도 정제 기술을 확립했다. 분석 데이터의 객관성을 확보하기 위해 국내외 공인 시험기관과의 데이터 상관성 검증을 마쳤으며, 고객사 사양에 맞춰 저휘발 사양을 자체적으로 검증·출하할 수 있는 시스템을 완성했다.
실란 모노머 수준의 기초 원료부터 실리콘 폴리머, 레진에 이르기까지 일관 생산할 수 있는 합성 역량을 보유한 점도 강점이다. 이번 정제 및 분석 기술을 바탕으로 기존 실리콘 폴리머와 레진 제품군의 품질 수준을 한 단계 끌어올리는 한편, 코팅·몰딩용 소재와 방열 소재용 실리콘 바인더 영역으로 공급 범위를 확장할 계획이다.
제품별 수율과 품질 데이터를 다각도로 축적하는 작업도 이어가고 있다. 주요 전자재료 고객사를 대상으로 신규 소재 평가를 진행하며 실제 반도체 패키징 공정 라인으로의 도입 기회를 구체화하고 있다.
김상일 KBG 연구소장은 "반도체 패키징용 실리콘 소재는 물성 제어뿐만 아니라 저분자 실록산 잔류량을 얼마나 안정적으로 낮추고 정밀하게 관리할 수 있느냐가 핵심"이라며 "원료 합성 단계부터 정제, 잔류량 분석에 이르는 일체화된 공정 체계를 바탕으로 시장이 신뢰할 수 있는 저휘발 실리콘 소재를 공급해 나갈 것"이라고 말했다.
