일본 종합 화학·소재 기업 레조낙이 공동패키징광학(CPO) 상용화를 위해선 패키징 설계 단계부터의 협력이 필수적이라고 진단했다. 레조낙은 CPO 구현을 앞당길 핵심 신소재 개발 로드맵도 공유했다.
니시모토 마사요시 레조낙 전자사업본부 사업전략부 부책임자는 25일 전자신문이 개최한 '테크데이, 빛으로 通한다'에서 전자·광소자를 결합한 첨단 패키징과 CPO용 소재 개발 현황을 소개했다.
니시모토 마사요시 부책임자는 “CPO 상용화는 단일 소재만으로는 달성할 수 없고 패키징 전체 관점에서 설계 초기 단계부터 함께 협력해야 한다”면서 “중앙처리장치(CPU)·그래픽처리장치(GPU)가 점점 더 늘어나는 상황에서 열 관리는 CPO에서는 더 중요해질 것이며 휨 제어도 핵심 과제”라고 짚었다.
레조낙은 이에 대응해 CPO용 폴리머 광도파로 소재를 개발하고 있다. 광도파로는 빛을 손실 없이 특정한 경로로 유도하는 물리적 구조를 뜻한다.
광섬유를 광집적회로(PIC)에 직접 연결하면 광섬유 입출력 피치가 250㎛ 수준이지만, 고분자(폴리머) 광도파로를 활용한 광 재배선은 50㎛ 수준의 입출력 피치로 구현됐다. 고밀도 광 인터페이스를 구현해 칩을 소형화 할 수 있다는 설명이다. 액상 타입 기준 전송 손실은 최저 0.3㏈/㎝ 수준이다.
니시모토 부책임자는 “폴리머는 굽힘 특성에 강점이 있다”며 “더 작은 굽힘 반경을 구현하기 위해 개구수는 높이고 코어 직경은 줄이는 방향으로 광학 설계를 개선하고 있다”고 말했다.
이와 함께 광섬유와 광학 반도체 칩을 단단하게 붙여주는 특수 자외선(UV) 경화 접착제 개발도 구체화하고 있다. 빛이 흐릿함 없이 온전히 통과할 수 있도록 1310㎚ 파장에서 95% 이상 높은 투과율과 1.50 이하의 굴절률, 그리고 단단히 고정해 주는 강한 접착력(15㎫ 이상 전단 강도)을 목표로 삼았다.
니시모토 부책임자는 “현재 한국에서 실증을 진행하고 샘플도 제공하고 있다”며 “다양한 파장 대역에 대응할 수 있고 우수한 투과율을 달성, 전단강도와 투과율에 대한 반복 시험을 진행하고 있으며, 내구성과 신뢰성도 추가로 검증하고 있다”고 설명했다.
이어 “CPO는 단순한 장치의 문제가 아니라 집적의 과제”라며 “하나의 공정이나 소재만으로 구현할 수 없는 만큼 제조 신뢰성까지 고려한 통합적인 논의가 필요하다”고 말했다.
박유민 기자 newmin@etnews.com
