유리기판은 전자·광학 기기에서 핵심적인 역할을 하는 평평하고 투명한 유리 재질의 판을 의미합니다. 최근 반도체, 디스플레이, 태양광 패널 등 첨단 산업에서 주목받고 있으며, 기존 플라스틱이나 유기물 기판의 한계를 극복할 수 있는 차세대 소재로 평가받고 있습니다.
유리기판의 주요 특성
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우수한 전기적·열적 특성
유리기판은 낮은 유전 손실과 뛰어난 절연 특성을 지녀 고주파 신호를 다루는 5G, 고속 데이터 통신, RF 기기 등에 적합합니다. 또한, 열팽창 계수가 낮아 온도 변화에 따른 변형이 적고 내열성이 뛰어납니다. -
기계적·화학적 안정성
유리는 단단하고 내구성이 높으며, 화학적으로도 안정적이어서 부식에 강합니다. 이런 특성 덕분에 장기 신뢰성이 요구되는 반도체 패키지 등에서 활용도가 높습니다. -
매끄러운 표면과 미세 패턴 구현
유리기판은 표면 거칠기가 매우 낮아(수십 나노미터 수준), 고밀도·고정밀 회로 패턴을 쉽게 구현할 수 있습니다. 이는 고성능 칩 설계에 필수적입니다.
유리기판의 제조 공정
유리기판은 실리카(SiO₂)나 붕규산 유리 등 특수 유리 소재를 얇은 판 형태로 가공하여 만듭니다. 대표적으로 TGV(Through Glass Via)라는 미세 구멍 가공 기술을 활용해 상·하단 회로를 전기적으로 연결합니다. 이후 구리 도금, 회로 형성, 표면 처리 등 복잡한 공정을 거쳐 완제품이 완성됩니다.
유리기판과 기존 기판의 차이점
| 구분 | 유리기판 | PCB(유기기판) |
|---|---|---|
| 재료 | 고순도 실리카, 붕규산 유리 | 에폭시 수지+유리섬유(FR4) |
| 열팽창 | 낮음(변형 적음) | 높음(고온시 변형 우려) |
| 전기특성 | 낮은 유전 손실, 고절연 | 상대적으로 높음 |
| 표면 | 매우 매끄럽고 평탄 | 거칠고 불균일할 수 있음 |
| 가공성 | 단단해 가공 어려움, 비용↑ | 유연, 대량생산 용이, 비용↓ |
결론
유리기판은 탁월한 전기적·열적 특성과 표면 평탄성, 내구성 등으로 첨단 반도체 패키징, 고성능 디스플레이 등에서 각광받고 있습니다. 앞으로 기술 발전과 대량 생산 체계가 갖춰지면 기존 실리콘·유기기판을 대체할 핵심 소재로 자리잡을 전망입니다.
