증착 공정 적용한 MDB 구조 방열기판 개발
국내 완성차업체 차세대 전기차 플랫폼 모델에 적용 목표
해외 완성차업체들과도 협업 논의 중
[시사저널e=고명훈 기자] LX세미콘이 자체 개발한 차량용 방열기판 기술을 앞세워 현대자동차그룹의 차세대 전기차 전용 플랫폼인 ‘eM’을 공략한다. eM은 모든 전기 승용차 차급을 만들 수 있는 현대차의 2세대 플랫폼으로, 이를 기반으로 한 첫 양산 모델은 2026년 출시될 예정이다.
LX세미콘은 방열기판을 중심으로 차량용 전력반도체 역량을 강화해 현대차는 물론, 해외 완성차업체 공략을 확대한단 계획이다.
LX세미콘 관계자는 25일 코엑스에서 열린 ‘2024 반도체대전(SEDEX)’ 전시 부스에서 “국내 완성차업체로부터 방열기판 수주를 받아서 제품 반응이 좋다고 하면, 이를 활용한 듀얼 사이드 쿨링 모듈을 다음 세대 전기차 플랫폼 제품들에 실제 적용할 예정”이라며 “이외에도 해외 여러 자동차 업체와 계속 컨택 중”이라고 말했다.
LX세미콘이 개발한 차량용 방열기판 기술은 MDB(메탈 디퓨전 본딩) 방식으로, 기존의 접합방식과 달리 접착제가 없는 증착 공정을 적용한 점이 특징이다. 전류 전달 역할을 하는 메탈을 세라믹 표면에 다이렉트로 증착하기 때문에 기판과 구리(Cu)의 접합면을 얇고 균일하게 유지하되, 기포를 최소화할 수 있단 장점이 있다.
반면, 시장에서 일반적으로 공급되고 있는 기존 AMB(활성 금속 브레이징) 구조의 방열기판은 전파 방식 자체가 구리와 세라믹 중간에 접착제 역할을 하는 전도성 페이스트가 들어간다. 이 때문에 메탈 위치도 일정하지 않고, 상대적으로 복잡한 구조로 돼 있어 접합 강도가 좋지 않다는 설명이다.
LX세미콘 관계자는 “우리는 메탈을 세라믹 표면에 접착제 없이 증착하기 때문에 메탈도 균일하고 두께도 얇다는 장점이 있다”며 “듀얼 사이드 쿨링 모듈을 만들 땐 두께 공차가 굉장히 중요한데, 우리 기술은 공차를 일정하게 해줘서 접합층을 고정할 때 유리하다”고 설명했다.
그러면서, “이 기술은 LX세미콘만 가지고 있는 기술로, 고객사들을 대상으로 실제 공급해 테스트했을 때 AMB 방식의 단점을 보완한단 측면에서 반응이 긍정적이었다”고 덧붙였다.
시장조사업체 QY리서치에 따르면 글로벌 방열기판 시장은 친환경 전기차와 신재생에너지 시장의 성장세에 힘입어 2023년부터 연평균 26% 성장해 2029년까지 3조 4000억원 규모에 이를 것으로 전망된다.
LX세미콘은 LG그룹에서 분리되기 전, LG화학과 LG실리콘웍스 시절부터 전력반도체에서 발생하는 열을 빠르게 외부로 방출시켜주는 방열기판 개발을 이어왔다. 지난 2020년부터 육성사업을 본격화했으며, 질화규소(Si3N4) 및 질화알루미늄(AlN) 기반의 방열기판 개발에 성공했다.
Si3NA와 AIN은 높은 열전도성과 고강도를 특징으로 하는 대표적인 절연성 세라믹 소재로, LX세미콘은 해당 소재를 기반으로 한 기판에 구리를 접합한 방식으로 방열기판을 개발했다.
LX세미콘은 해당 방열기판을 차세대 전기차 전용 플랫폼 모델에 공급해 성과를 내는 데엔 3~5년 정도 걸릴 것으로 내다봤다. 회사 관계자는 “전기차는 플랫폼 베이스로 가고 있는데 현재 적용 중인 플랫폼 다음 세대의 개발 기간이 최소 3년이라고 보면 될 것”이라고 말했다.