LG이노텍이 스마트폰의 두께를 줄이면서 발열 문제를 동시에 해결할 수 있는 차세대 반도체 기판 제조 기술을 개발했다.

25일 LG이노텍은 모바일용 고부가 반도체 기판에 적용할 수 있는 ‘코퍼 포스트(Cu-Post·구리 기둥)' 기술을 세계 최초로 개발하고 양산 제품 적용에도 성공했다고 밝혔다. 반도체 칩은 기판을 거쳐 메인보드와 연결돼 전력과 데이터를 주고받는데, 이 기술은 메인보드와 반도체 기판 사이를 연결하는 새로운 방식이다.

기존에는 납땜용 구슬인 ‘솔더볼(Solder Ball)'을 통해 메인보드와 반도체 기판을 연결했다. 솔더볼을 촘촘히 배열할수록 더 많은 회로를 연결해 제품의 성능을 높일 수 있지만, 볼의 크기가 커서 회로 집적도를 높이는 데 한계가 있었다. 간격이 너무 좁을 경우에는 납땜 과정에서 녹은 솔더볼이 서로 달라붙는 문제도 있었다.

 
LG이노텍은 솔더볼이 아닌 구리기둥 방식을 고안해냈다. 메인보드와 반도체 기판 사이에 구리 기둥을 먼저 세우고, 그 위에 반원 형태의 솔더볼을 작게 얹는 형태다. 기존 솔더볼 대비 면적과 크기를 줄일 수 있고, 납보다 녹는점이 높은 구리 덕분에 고온 공정에서도 더 촘촘한 배열이 가능해졌다. LG이노텍은 이 기술로 반도체 기판 크기를 최대 20%가량 줄일 수 있어 스마트폰 제조사가 제품을 더 얇게 만들 수 있다고 설명했다.

특히 이 기술은 반도체 업계의 최대 난제로 떠오른 발열 제어에 유리하다는 점에서 의미가 크다는 평가다. 최근 반도체 칩의 성능이 높아질수록 열이 많이 발생해 전력 소모가 증가하고 칩이 제 성능을 내지 못하는 문제가 커지면서 열 관리 기술이 중요해졌다. 일례로 SK하이닉스는 독자적인 제조 공법으로 열 방출 성능을 높인 고대역폭메모리(HBM)로 시장을 선도하고 있다.


LG이노텍 관계자는 “구리는 납 대비 열전도율이 7배 이상 높아 반도체 패키지에서 발생하는 열을 빠르게 방출할 수 있다”며 “코퍼 포스트 기술을 통해 열에 의한 칩 성능 저하를 최소화해 모바일 기기의 성능을 안정적으로 유지할 수 있다”고 말했다.

LG이노텍은 코퍼 포스트 기술에 대한 40여건의 특허를 바탕으로 고부가 반도체 기판에서 시장 우위를 강화해나갈 방침이다. 문혁수 LG이노텍 대표는 “혁신 제품으로 기판 업계의 패러다임을 바꾸며 차별적 고객가치를 지속 창출해 나가겠다”고 말했다.