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일반대학원 신소재공학과 MNI Lab(미세접합연구실, 지도교수: 이종현 교수)의 석사과정 김호륜 학생이 LX세미콘 전력반도체 우수인재 산학장학생에 선발되었다.

이 선발은 LX세미콘의 신규 전략 사업부문인 전력반도체 우수인재 발굴 및 인재 수급의 일환으로 이루어졌다.

전력반도체는 전자기기에 들어오는 전력을 변환, 저장, 분배 및 제어하는 핵심부품으로 전기차 시장의 도래와 함께 그 사용량이 폭발적으로 증가할 것으로 예상되어 전 세계적으로 여러 반도체 기업에서 사업화가 급속히 진행되고 있는 분야이다.

특히 최근 전력반도체 소재가 Si로부터 SiC 및 GaN과 같은 wide band-gap(WBG) 소재로 전환됨에 따라 전력반도체 시장의 패권 장악을 위한 기업들간의 경쟁이 치열하게 전개되고 있다.

LX세미콘은 마이크로컨트롤러유닛(MCU) 상용화를 위한 프로젝트를 진행(출처: 디지털투데이, https://www.digitaltoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=471218)하며, 미래 성장동력 확보 및 새로운 먹거리 사업으로 차량용 반도체 사업의 확대를 진행하고 있는데, 전력반도체 분야 또한 차량용 반도체 사업에 해당된다. 차량 전장화 추세에 따라 전력반도체 분야의 전 세계 시장은 2026년에 40억달러(한화 약 5조5천억원) 규모까지 성장할 것으로 전망된다.

선발된 장학생은 대학원 재학 기간동안 등록금 및 매학기 학업장려금, 그리고 교육 지원 혜택을 받게 되며, 졸업 후에는 LX세미콘(서울 강남 소재)으로의 입사가 보장된다.

김호륜 학생의 주요 연구 주제는 전력반도체의 후공정에 해당하는 전자 패키징(electronic packaging) 분야로, 구체적으로 고속 다이 본딩이 가능한 Cu계 소결접합 소재 및 공정 기술이다.

WBG 소재 전력반도체의 사용과 맞물려 다이 본딩(die bonding)에 사용되던 기존 솔더 소재들은 더 이상 사용이 어려워지고 있으며, 현재 고가의 Ag 및 향후 저가의 Cu를 기반으로 한 소결접합 소재 및 공정으로의 전환이 이루어지고 있다.

김호륜 학생은 학부생 시절부터 소결접합 소재의 개발을 위해 200 nm급 미만 및 100 nm급 미만 Cu 입자의 제조 기술 개발 및 대량 생산 연구를 직접 수행하는 한편, 제조한 Cu 입자를 사용한 페이스트 소재를 제조하여 대기 중에서도 단 10초만에 접합이 완료되는 세계기록 수준의 소재 개발을 완료하고, 시제품을 제조하고 있다. 이러한 기술은 궁극적으로 관련 소재기업에 기술 이전될 예정이며, 이를 통해 전자 패키징 분야에서 차세대 주요 접합소재의 국산화 및 국내 자립화를 완수하고, 전력반도체 분야에서 국내 산업 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대된다.

▲일반대학원 신소재공학과 MNL Lab(미세접합연구실) 김호륜 석사과정