독자적인 패키지 방식을 적용, 효율과 성능을 대폭 높인 이동통신 기지국용 갈륨나이트라이드(GaN) 트랜지스터 증폭기를 국내 기업이 개발했다.
미국 크리·RFND, 일본 스미토모 등 극히 일부업체만 보유한 기술을 개발함으로써 국내 이동통신 부품의 경쟁력을 높이는 데 기여할 전망이다.
화합물 반도체 칩, 모듈업체인 RFHIC(대표 조덕수)는 외산 제품보다 전력 효율을 개선하고 크기도 크게 줄인 GaN 트랜지스터 증폭기를 개발, 일부 샘플 공급을 시작했다고 27일 밝혔다.
이 회사는 독자적인 매칭 기술과 패키지 기술을 적용해 크기를 기존 제품의 절반 수준인 50×100×20㎜로 줄였다. 웨이퍼 본딩 시 독자 기술인 전도성 높은 특수소재를 사용, 방열 기능을 높였다. 트랜지스터 부품의 접합 온도를 25도 가까이 낮춰 제품 수명도 10배 가까이 늘릴 수 있다.
트랜지스터 증폭기는 기지국·중계기에 탑재돼 전파를 최종 송출하는 핵심 부품이다. 지금까지 실리콘 계열을 쓰는 LDMOS(Lateral Double diffused MOS) 방식이 일반적이나 효율이 20%에 불과해 낮은 편이다.
이 때문에 크기는 절반으로 줄일 수 있고 전력소모는 30% 이상 절감할 수 있는 GaN 화합물 소재로 바뀌어가는 추세다. 차세대 와이맥스, 롱텀에벌루션(LTE) 표준 속도 구현에도 GaN 소재가 유리한 것으로 알려졌다. 다만 LDMOS보다 가격이 많게는 10배가량 높은 것이 단점이다.
RFHIC가 선보인 제품은 효율이 40%에 이르는데다가 성능 변화가 생기지 않는다. 전력소모를 이전 제품에 비해 30% 이상 절감, CO₂ 배출을 50% 이상 줄이는 친환경 제품이라고 회사 측은 주장했다. 주파수 대역이 2110∼2180㎒인 UMTS 및 WCDMA용 장비에 쓸 수 있으며 향후 LTE·와이브로용도 출시할 예정이다. 이 회사는 미국 크리에 GaN 파운드리를 의뢰해 만든 칩을 들여와 직접 패키지와 테스트를 거쳤다.
민인상 전략기획본부 전무는 “7년 전부터 차세대 소재로 GaN을 지목, 연구개발을 해왔고 국내외 이동통신사와 기지국 세트 제조사에 증폭기용 팔레트형 모듈을 공급한다”며 “주력 제품인 마이크로파 집적회로(MMIC)와 GaN 트랜지스터 증폭기를 앞세워 올해 전년 대비 50% 늘어난 400억원의 매출액을 달성하는 게 목표”라고 말했다.
오은지기자 onz@etnews.co.kr