KAIST, 반도체 10층 적층기술 상용화 수준 개발

10개의 칩을 적층한 SiP의 높이를 50원짜리 동전과 비교(왼쪽)했다. 오른쪽은 적층한 칩을 확대한 모습.
10개의 칩을 적층한 SiP의 높이를 50원짜리 동전과 비교(왼쪽)했다. 오른쪽은 적층한 칩을 확대한 모습.

 휴대전화나 디지털카메라 등의 보드 크기를 획기적으로 줄일 수 있는 친환경적 차세대 반도체 패키지 기술(SiP)이 상용화 수준으로 국내에서 처음 개발됐다.

 한국과학기술원(KAIST) 전자패키지재료연구센터(소장 유진)는 다기능 반도체 칩과 부품을 3차원으로 10개 층까지 쌓을 수 있는 차세대 패키지 기술을 국내 처음 개발하는 데 성공했다고 15일 밝혔다.

 이 기술 개발에는 서울대·연세대·한양대·홍익대·포스텍·한밭대 등 모두 7개 대학 16명의 교수진과 50여명의 연구인력이 참여했다.

 신기술은 반도체 칩에 50㎛ 크기로 구멍을 뚫어 상호 수직 연결하는 관통전극기술을 채택, 가로 5㎜, 세로 5㎜ 크기의 칩을 최대 10개 층까지 쌓아 보드 면적을 기존보다 40∼50% 줄인 것이 가장 큰 특징이다.

 SiP는 납을 사용하지 않는 무연솔더 접합기술(레드 프리)을 적용한 친환경 그린 패키지로 개발, EU가 내년 7월부터 전자제품에 납이나 카드뮴, 수은 등 6개 중금속을 위험한 물질로 묶어 수출입을 제한하는 ‘RoHS’ 규정을 충족시킨다.

 그동안 일부 국내 대기업은 휴대전화나 PDA, 디지털카메라, 노트북PC, 이미지 센서 등 반도체 칩의 크기를 줄이기 위해 SiP 개발에 전력투구해 왔으며 삼성전자가 최근 8개의 칩을 와이어 본딩법으로 적층한 바 있다.

 유진 소장은 “내달부터 관통전극을 10㎛로 줄이는 연구가 진행된다”며 “10년 뒤에는 가로, 세로 1㎜의 면적에 온갖 기능을 담은 칩이 의료용 로봇이나 바이오에 활용될 것”이라고 말했다.

 대전=박희범기자@전자신문, hbpark@