더 앏고 촘촘하게… 기존 COF 두배로 회로 형성 2메탈COF

필름처럼 얇고 유연한 반도체 기판인 ‘칩온필름(COF)’은 확장현실(XR) 기기에 필수적인 부품이다. 디스플레이 베젤을 최소화하고 제품 소형화를 돕기 때문이다. LG이노텍은 기존 COF 양면에 회로를 형성해 고집적 제품으로 업그레이드한 ‘2메탈COF’를 선보인다고 15일 밝혔다. 이 제품은 지난달 미국 라스베이거스에서 열린 세계 최대 정보기술(IT)·가전 박람회 ‘CES2023’에서 LG이노텍의 메타버스 코너에 전시됐다.

COF는 디스플레이와 메인기판(PCB)을 연결하는 반도체 패키징용 기판이다. 아주 얇은 필름에 미세회로를 형성해야 되기에 고도의 기술이 필요하다. 기존의 연성회로기판(FPCB)을 대체할 수 있는 초미세 연성회로기판으로도 불린다.

LG이노텍의 2메탈COF는 얇은 필름에 ‘마이크로 비아 홀’이라는 구멍을 세밀히 가공하고 양면에 초미세 회로를 구현했다. 전자기기 간 신호를 보다 빠르게 전달하고 초고화질 화면도 구현하게 해준다. LG이노텍에 따르면 제품의 비아 홀 크기는 25㎛(마이크로미터)로, 머리카락 굵기의 4분의 1 정도다. 비아 홀이 작을수록 제품 윗면과 아랫면을 연결하는 통로가 많아지고 전기 신호가 드나드는 회로도 많이 만들 수 있다.

여기에 새로운 공법을 적용해 패턴 회로 폭을 기존 18㎛에서 16㎛까지 줄였다. 업계에서 가장 좁은 수준이다. 회로 폭이 줄면 COF 표면에 들어갈 수 있는 패턴 회로의 개수가 늘어나, 같은 크기의 디스플레이에서도 더 좋은 화질의 영상을 볼 수 있다.

그래서 2메탈COF는 양쪽면에 4000개 이상의 회로를 형성할 수 있다. 일반적으로 패턴 회로가 많으면 화소도 높아진다. 화소는 고도의 몰입감이 필요한 XR기기의 핵심이다. 가상 이미지의 해상도가 낮으면, 모기장을 통해 보는 것 같은 불편함(스크린 도어 이펙트)이 생긴다. LG이노텍은 모기장 효과를 최소화하고 초고해상도를 지원하기 위해 2016년부터 2메탈COF의 사양을 개선해 왔다.

2메탈COF는 얇고 유연한 필름 형태로, 자유롭게 접거나 돌돌 말 수 있다. 기존 단면 COF보다 더 부드럽게 휘어진다. 필름 두께는 70㎛에 불과한데 반도체용 기판 중에서 가장 얇다. 보통 반도체 패키징용 기판의 두께는 150㎛ 이상이다.

LG이노텍은 경쟁사와 격차를 벌리기 위해 기술을 고도화하며, XR기기 제조사가 많은 북미나 일본을 겨냥해 프로모션을 하고 있다. 손길동 LG이노텍 기판소재사업부장(전무)은 “50년 기판 사업을 이끌어온 기술과 품질로 2메탈COF 시장을 선도할 것”이라며 “다양한 애플리케이션 적용이 가능한 제품으로 차별화된 고객가치를 창출해 나가겠다”고 말했다.