엠케이전자㈜

엠케이전자㈜(MK Electron)

엠케이전자㈜(MK Electron)

엠케이전자㈜(MK Electron)는 1982년 설립된 대한민국의 반도체용 본딩와이어 제조 기업이다. 경기도 용인에 본사 및 주요 생산 공장을 보유하고 있다. 대표이사는 현기진이다.

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개요

엠케이전자㈜는 1982년 설립되어 반도체 후공정 핵심 제품인 본딩와이어 제조 사업을 영위하고 있다. 최대주주는 ㈜오션비홀딩스로, 2023년 3월 말 기준 지분율은 24.1%이다. 오랜 업력과 기술노하우를 바탕으로 삼성전자㈜, 에스케이하이닉스㈜ 등 글로벌 우량 거래처 및 주요 반도체 패키징 업체와 안정적인 거래관계를 지속하고 있다. 본딩와이어 시장에서 일본, 독일 등 글로벌 업체들과 경쟁하는 가운데 시장점유율 20% 이상을 유지하고 있다. 2020년 기준 본딩와이어 시장에서 세계 점유율 1위, 솔더볼 시장에서 세계 점유율 3위를 기록하며 글로벌 반도체 소재 강소기업으로 자리매김했다. 2021년 8월 생활폐기물처리시설 설계, 시공, 운영 및 전문건설업을 주 사업으로 영위하는 동부엔텍㈜ 지분을 인수함으로써 사업 포트폴리오를 다각화했다. 반도체 패키징 시장의 고집적화로 이를 대체하여 2023년부터 소형 칩 패키징에 사용되는 솔더볼 관련 제품을 공급하고 있다. 한편, 2023년 6월 본딩와이어 및 솔더블 신제품이 미국 UL 솔루션즈로부터 '재생 원료를 사용한 친환경 반도체 소재'로 인증받았다.

주요 제품

본딩와이어

본딩와이어는 반도체 조립 공정의 핵심 소재로, 반도체에 전기를 공급하고 이를 지지하는 리드프레임과 칩을 연결하는 부품이다. 머리카락 굵기의 10분의 1 수준으로 얇은 금속 선으로써 고강도 초정밀 기술과 고열에서 오래 견딜 수 있는 기술력이 필요하다. 금, 은, 구리 등이 원재료이다. 사용되는 재료에 따라 금 와이어, 금-은-알로이 와이어, 구리 와이어로 나뉜다. 금 와이어는 높은 접착성, 고 신뢰성, 비산화성 등의 장점을 가져 본딩와이어 수요의 90% 이상을 차지한다. 금-은-알로이 와이어는 100% 금 와이어에 일정 비율의 은을 투입하여 금 와이어 대비 상대적으로 원재료비가 저렴하며, 강도가 높으며 루프 직진성이 뛰어나다. 구리 와이어는 금 와이어에 비해 낮은 가격과 전기 전도도 및 인장 강도가 높은 장점을 가지고 있다. 본딩와이어용 구리를 고순도화하고, 적절한 도펀트를 일정량 첨가함으로써 루프 쉐이프의 안정성을 크게 개선했다. 정제 공정, 용해 및 주조 공정, 신선 공정, 열처리 공정, 권선 공정의 과정을 거친다. 엠케이전자의 본딩와이어 생산능력은 연 600만km 수준이다. 생산 거점은 대한민국 음성군과 중국 쿤산시에 위치해있다. 엠케이전자는 이들 공장에 설비 투자를 진행하여 오는 2025년까지 생산 능력을 1,000만km 이상으로 늘릴 계획이다.

솔더볼

솔더볼은 고집적 패키징 기술인 BGA, CSA, WLCSP에서 반도체칩과 회로 모듈 그리고 PCB 기판을 접착하여 전기 신호를 전달하는 미세한 볼 형태의 솔더 전자 부품이다. 볼그리드어레이(BGA) 기판에서 해당 임무를 수행한다. 주석을 주성분으로 하는 합금 물질로 만들며, 둥근 돌기 형태를 가졌다. 조성에 따라 융점이 180~220 온도까지 다양하며, 전기적/기계적 특성이 우수하다. 초창기에는 주석-납이 주된 원재료였으나, 환경 규제에 따라 솔더 합금 중 납 함량이 0.1% 이하인 납-free 조성이 원재료의 95% 이상을 차지하고 있다. 2023년 8월에는 고대역폭메모리(HBM), 2.5D, 3D 시장을 타겟으로 저온 소결 솔더볼을 개발했다. 비스무스(Bi)와 주석(Sn), 은(Ag)을 함유해 만들어 150℃ 이하 온도에서 녹는다. 기존 SAC(Sn-Ag-Cu) 솔더의 녹는점은 250℃ 이상이다. 실리콘관통전극(TSV)을 사용하는 HBM, 3D 패키지 등에서는 제품의 변형이 발생할 수 있는 온도이다. 엠케이전자는 이를 해결하기 위해 저온 소결 솔더볼 제품을 개발했다. 신제품 적용 시, 고열로 인한 제품 불량, 쓰루풋 등을 개선할 수 있을 것으로 추정된다. 해당 제품은 HBM과 패키지 등을 잇는 데 적용된다.

솔더페이스트

솔더페이스트는 일정한 입자 크기의 솔더 파우더와 끈적끈적한 점성을 가진 플럭스(Flux)의 혼합물이다. 반도체 분야에선 패키지 기판에 칩(Die)을 올려 접합하는 용도로 쓰인다. 반도체 분야 솔더페이스트 강자는 독일 헤레우스(Heraeus), 미국 알파메탈(Alpha metal), 일본 코오키(koki) 등이 있다. 엠케이전자 솔더페이스트를 활용하는 글로벌 스마트폰 회사는 그간 알파메탈 제품을 주로 사용해왔다. 엠케이전자가 공급한 솔더페이스트는 타입6 제품이다. 솔더페이스트의 타입별 차이는 솔더 파우더 입자 크기로 구분한다. 숫자가 높을수록 입자가 작다. 기판과 접합하려는 다이 솔더의 피치 간격이 좁아지면, 입자 크기 역시 작아져야 한다. 타입6 솔더 파우더 입자 크기는 5~15마이크로미터(㎛) 사이다. 현재 OSAT 양산 라인에서 주로 쓰이는 솔더페이스트는 타입4~5 제품군이다. 타입4 제품의 경우 솔더 파우더 입자 크기가 20~38㎛에 이른다. 대한민국 업체 중 타입6를 개발, 상용 공급할 수 있는 회사는 엠케이전자가 유일하다.

EVM

EVM은 금을 기반으로 한 다양한 합금 재료로써 반도체 웨이퍼에 박막을 형성하는 데 사용되는 핵심 재료이다. 고객의 요구에 따라 다양한 조성의 합금으로 공급되고 있다. 정밀 주조 및 분석 시스템을 갖추고 TS16949 품질 시스템 및 6시그마 품질관리로 고객의 품질 요구사항을 충족시키고 있다.

타겟

타겟은 금 합금의 스퍼터링 타겟으로써 반도체 웨이퍼에 전도성 박막을 형성하거나 장신구 등의 표면에 금 박막을 형성하는 데 사용되는 재료이다. 원형, 평면, 사각형 등 고객이 원하는 여러 가지 형태의 타겟을 공급할 수 있다.

실리콘 음극재

실리콘 음극재는 흑연 대신 실리콘을 섞은 차세대 음극재이다. 엠케이전자㈜는 차세대 이차전지 소재로 각광받는 실리콘 음극재를 신규 사업으로 낙점하고 관련 기술을 개발하고 있다. 기존 실리콘 음극재의 단점을 보완할 핵심 기술을 개발해 테스트를 진행 중이다. 음극재는 이차전지 충전 때 양극에서 나오는 리튬이온을 저장 및 방출해 전기를 발생시키는 물질이다. 기존 음극재 소재로는 흑연이 주로 활용됐으나, 최근에는 흑연에 실리콘을 혼합한 방식의 음극재에 대한 수요가 빠르게 증가하는 추세이다. 실리콘이 원자 1개당 저장할 수 있는 리튬이온의 수가 흑연 대비 4배 이상 높아 배터리의 에너지 밀도를 크게 증가시킬 수 있다. 실리콘 음극재는 세부 소재에 따라 산화규소(SiO×)계, 질화규소(SiN×)계, 탄화규소(SiC)계 등으로 나뉜다. 이 중 엠케이전자는 탄화규소와 실리콘 합금(Si-Alloy) 소재를 개발하고 있다. Si-Alloy는 산화규소계 대비 전기전도도가 높고, 제조공정이 단순해 생산단가를 절감할 수 있다는 장점이 있다. 다만 Si-Alloy는 흑연 및 다른 실리콘 음극재에 비해 수명이 짧아, 시장에서 상용화가 가장 늦게 진행되고 있는 소재이다. 이에 엠케이전자는 음극재 내 실리콘의 햠량을 늘려 에너지 밀도를 높이면서도 수명을 낮추지 않는 코팅 기술을 구현해냈다. 해당 기술은 연구실 단계에서 이미 검증을 마쳤으며, 현재 국내 고객사 및 연구기관과 협력해 테스트를 진행하고 있는 것으로 알려졌다.

참고자료

• 엠케이전자㈜ 공식 홈페이지 - http://www.mke.co.kr/index.php
• 박종도 애널리스트, 〈엠케이전자㈜〉, 《한국신용평가》, 2023-06-15
• 김도현 기자, 〈엠케이전자, 'UL 인증' 받자 삼성·SK 반색…왜? (소부장반차장)〉, 《디지털데일리》, 2023-06-21
• 노태민 기자, 〈엠케이전자, HBM 등 차세대 패키지용 솔더볼 개발〉, 《디일렉》, 2023-08-17
• 이나리 기자, 〈엠케이전자 '한국판 뉴딜 기술혁신 협력 선언식' 참가〉, 《디일렉》, 2020-11-26
• 충북넷, 〈엠케이전자 고용량si 합금계 음극재 개발혁신_기업탐방〉, 《네이버 블로그》, 2021-05-14
• 장경윤 기자, 〈엠케이전자, 내년 '실리콘 음극재' 양산 투자 나선다〉, 《디일렉》, 2022-03-24
• 한주엽 기자, 〈엠케이전자, 솔더페이스트 신사업서 성과... 美대형 고객사용 제품 출고〉, 《디일렉》, 2020-11-09

같이 보기

• 반도체
• 실리콘 음극재

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