반도체 기술 이야기에서 자주 등장하는 말, '반도체 패키징(Semiconductor Packaging)'.
칩을 만든 후 마지막 단계에서 꼭 필요한 과정이지만, 이름만 보면 “포장하는 건가?” 하고 헷갈릴 수 있어요.
그럼 반도체 패키징이 무엇인지 쉽게 설명해볼게요.
반도체 패키징이란?
반도체 칩은 처음 만들어졌을 때 머리카락보다 더 얇고 작으며, 아주 약한 상태예요.
그대로는 충격에도 약하고, 전기도 제대로 연결할 수 없어서 사용할 수 없어요.
그래서 이 칩을 보호하고, 다른 부품들과 잘 연결되도록 만들어 주는 작업이 필요한데요.이 과정을 '반도체 패키징'이라고 합니다.
쉽게 말하면, 아주 작은 칩에 단단한 집을 지어주고, 밖으로 나가는 문과 길을 만들어주는 과정이라고 생각하면 돼요.
왜 패키징이 중요할까?
겉보기엔 단순히 “포장” 같지만 실제로는 반도체 성능을 결정하는 핵심 기술이에요.
▲ 칩 보호
→ 외부 충격, 열, 습기로부터 반도체를 지켜줘요.
▲ 전기 연결
→ 칩과 기판(회로) 사이를 전기적으로 연결해 신호가 오가도록 해줘요.
▲ 발열 관리
→ 반도체는 뜨거워지기 쉬워서, 열을 잘 빼주는 구조가 필수예요.
▲ 성능 향상
→ 요즘엔 패키징 기술이 좋아질수록 반도체 속도와 효율도 올라가요.
반도체 패키징은 어떻게 이루어질까?
패키징 방법은 여러 종류가 있지만, 크게 두 가지로 나눌 수 있어요.
1) 전통적인 패키징(와이어 본딩)
칩과 기판을 가는 금선(와이어)으로 연결하는 방식이에요.
구조가 단순하고 오랫동안 사용돼 왔죠.
2) 첨단 패키징(Advanced Packaging)
최근 가장 많이 주목받고 있는 분야예요.
여러 개의 칩을 층층이 쌓거나, 서로 아주 가까이 붙여 성능을 크게 높이는 기술이에요.
칩렛(Chiplet, 여러 개를 하나로 묶는 기술), 3D 적층 패키징(3D Stacking), 고대역폭 메모리(HBM) 같은 기술들이 모두 첨단 패키징에 들어갑니다.
어디에 쓰일까?
반도체는 스마트폰, 자동차, 컴퓨터, AI 서버 등 거의 모든 전자기기 안에 들어가죠.
그래서 패키징 기술도 다음과 같은 곳에서 매우 중요해요.
▲ AI용 고성능 칩
▲ 그래픽카드(GPU)
▲ 스마트폰 AP(애플리케이션 프로세서)
▲ 자율주행 자동차용 칩
▲ 서버·데이터센터용 반도체