디바이스 개발 추세는 보다 유연하고 보다 경량화된 폼펙터를 향해 나아가고 있다. 메타버스 시대를 가져올 소재·부품 혁신이 필수적인 가운데 LG이노텍의 칩온필름(Chip on Film, 이하 COF) 제품이 CES 2023서 큰 주목을 받으며 차세대 혁신 부품으로 떠오르고 있다.

LG이노텍이 확장현실(XR)기기에 필수적인 제품 ‘2메탈(Metal)COF’를 선보이며, 메타버스 시장 공략 강화에 나섰다고 15일 밝혔다. LG이노텍은 경쟁사와 격차를 벌리기 위해 기술을 고도화하는 동시에 XR기기 제조사가 많은 북미 및 일본 시장을 타깃하고 있다고 전했다.

■ 2메탈COF, 고집적 회로로 슬림화

2메탈(Metal)COF은 올해 CES에서 LG이노텍의 ‘메타버스’ 코너에 소개되며 방문객들의 이목을 끌었던 제품으로 COF(Chip on Film)란 디스플레이와 메인기판(PCB)을 연결하는 반도체 패키징용 기판(Package Substrate)이다. 

COF는 TV, 노트북, 모니터, 스마트폰 등 디스플레이 베젤을 최소화하고 모듈의 소형화를 돕는다. 아주 얇은 필름에 미세회로를 형성해야 되기에 고도의 기술이 필요하다. 기존의 연성회로기판(FPCB, Flexible Printed Circuit Boards)을 대체할 수 있는 초미세 연성회로기판으로도 불린다.

‘2메탈COF’는 기존의 단면 COF를 기술적으로 업그레이드한 것이다. 기존 COF가 한쪽면에만 회로를 구현했다면, 2메탈COF는 양면에 회로를 형성해 고집적 제품으로 만든 것이 가장 큰 특징이다.

이 제품은 얇은 필름에 ‘마이크로 비아 홀’이라는 구멍을 세밀히 가공하고 양면에 초미세 회로를 구현했는데, 이는 전자기기간 신호를 보다 빠르게 전달하는 것은 물론 초고화질 화면도 가능하게 해준다.

LG이노텍에 따르면 이 제품의 비아 홀 사이즈는 25㎛(마이크로미터)다. 머리카락 굵기가 100㎛인 점을 고려하면 머리카락의 4분의 1 굵기로 구멍을 낸 셈이다. 비아 홀이 작을수록 제품의 윗면과 아랫면을 연결하는 통로가 많이 생기고 전기 신호가 드나드는 패턴 회로도 많이 만들 수 있다.

■ 메타버스 시대, XR 폼펙터 최적화에 딱
최근에는 메타버스 시대가 본격화하면서 휘거나 접히는 디스플레이 채용 수요가 늘었고 이에 장착되는 부품에도 유연성이 요구되고 있다. 자유자재로 구부릴 수 있는 2메탈COF가 현재 디스플레이 업계 트렌드에 부합하는 제품으로 손꼽히게 되는 이유이기도 하다.

LG이노텍의 ‘2메탈COF’는 한정된 공간인 필름(1유닛)의 양쪽면을 합쳐 4,000개 이상의 회로를 형성할 수 있다. 일반적으로 패턴 회로가 많으면 화소도 좋아진다. 화소가 좋아지면 고도의 몰입감을 줄 수 있는 XR기기 개발에 유리하다.

특히 LG이노텍은 새로운 공법 기술을 적용해 패턴 회로 폭을 16㎛ 피치까지 줄였다. 원래 18㎛였던 패턴 회로 폭을 줄여 업계에서 가장 좁은 수준으로 만든 것. 회로 폭이 줄면 COF 표면에 들어갈 수 있는 패턴 회로의 개수가 늘어나기에 같은 크기의 디스플레이에서도 사용자는 더 좋은 화질의 영상을 볼 수 있게 된다.

LG이노텍은 2메탈COF이 얇고 유연한 필름타입으로 자유롭게 접거나 돌돌 말 수 있다고 강조했다. 이러한 특성은 해당 부품의 장착 공간을 줄일 수 있어 세트 업체는 더 많은 부품을 넣을 공간을 확보하게 된다. XR기기가 보다 진화할 수 있도록 디자인과 설계에까지 도움을 주는 것이다. 

실제로 2메탈COF는 필름 두께가 70㎛에 불과한데 이는 반도체용 기판 중에서 가장 얇다는 게 LG이노텍 측의 설명이다. 보통 반도체 패키징용 기판의 두께가 150㎛이상인 것과 비교하면 절반 정도의 수준이다.

LG이노텍은 경쟁사와 격차를 벌리기 위해 기술을 고도화하는 동시에 XR기기 제조사가 많은 북미나 일본을 겨냥한 프로모션도 활발히 하고 있다. 또한 2메탈COF의 고집적 회로 구현 기술은 연성회로기판에서 대응하기 어려운 제품의 대체 기술로 적용되고 있으며, 마이크로LED와 같은 새로운 제품군의 애플리케이션으로도 개발되고 있다.

손길동 기판소재사업부장(전무)은 “50년 기판사업을 이끌어온 기술 역량과 품질을 바탕으로 2메탈COF 시장을 선도해 나갈 것”이라며 “다양한 애플리케이션 적용이 가능한 제품으로 차별화된 고객가치를 창출해 나가겠다”고 말했다.