LG화학이 인공지능(AI) 반도체 패키징에 사용하는 '접착필름' 라인업의 성능 목표와 제품 구성안을 구체화했다.
6일 업계에 따르면 LG화학은 칩을 붙이는 소재인 다이어태치필름(DAF)을 일반형, 고탄성, 고방열 세가지로 구분하기로 했다. 로드맵에 따르면 일반형(Normal)은 유지·박형화, 고탄성(High Modulus)은 이미 양산 주력, 고열전도(High K)는 2026~2028년에 세대를 올릴 계획이다.
DAF는 칩과 칩, 칩과 기판 사이에 들어가는 얇은 테이프형 접착제다. 낸드나 모바일 D램처럼 칩을 여러 장 쌓거나 얇은 칩을 붙일 때 쓰인다. 너무 물렁하면 칩이 처지거나 깨지고, 잘 안 흐르면 틈에 공기가 남아 불량이 된다. 만약 열이 이 층을 통과하지 못하면 방열에도 불리하다.
앞서 LG화학은 2021년부터 낸드용 5㎛ 고탄성 DAF를 공급하기 시작했고, 2023년에는 모바일 D램용 10㎛ 고탄성 제품을 양산했다. 2025년 4월에는 모바일 D램용 DAF 두께를 5㎛로 줄여 양산하기 시작했다. 최근 3㎛급과 고방열 라인 개발이 추진 중인 것으로 알려져 있었다.
이번에 LG화학이 제품을 세 갈래로 나눈 것은 한 종류 DAF로는 3가지 시장의 요구치를 동시에 잡기 어렵기 때문으로 해석된다.
일반형은 통상 기존 메모리 패키지용이다. 칩이 두껍고 단수가 낮으면 필름이 너무 단단할수록 오히려 휨이 커질 수 있다. 이미 팔리는 시장을 고탄성으로 전부 바꿀 필요가 없어, 제품을 유지하면서 5㎛로 얇게 만드는 쪽이다.
고탄성은 칩이 얇아진 데 대응한다. 웨이퍼 두께가 30㎛대까지 줄고 칩이 기판 밖으로 나오는 오버행이 생기면, 밑이 물렁해서는 칩이 처지거나 깨진다. 낸드 다단 적층이 대표적이다. 다만 단단하게만 만들면 점도가 올라 틈을 못 메운다. 탄성률을 올리면서 점도는 일반형 4만8000Pa·s 대비 최대 2500Pa·s까지 낮췄다.
고방열 제품은 AI·서버처럼 열이 많은 칩용이다. 일반 DAF는 열을 거의 통과시키지 못한다. 칩을 쌓을수록 이 필름이 열을 가둔다. 열을 잘 내보내려고 가루(필러)를 많이 넣으면 필름이 되직해져 틈을 못 메운다. 그래서 단단하게 만드는 제품에 방열 기능을 억지로 넣지 않고, 방열 전용 제품을 1세대, 2세대, 3세대로 따로 만든다.
필러도 실리카에서 알루미나, 이후 하이브리드로 바뀐다. 고탄성 제품과 형번을 나눈 것은 단단하게 만드는 배합과 열을 잘 통하게 만드는 배합을 한 제품에 넣기 어렵기 때문으로 풀이된다.
현재 주력은 고탄성 제품이다. 칩 아래를 받치는 필름을 더 단단하게 만든 것이다. 일반형 LDA-5A는 말랑한 편(150도 기준 2MPa)이고, 고탄성 양산 제품인 LD-T, LD-W, LD-Z는 이보다 수십 배 단단(80~125MPa)하다.
다음 과제는 두께다. 일반형은 2026년 5㎛까지 줄이고, 고탄성 후속작 LD-V는 5㎛와 3㎛를 겨냥한다. 2027년에는 휨(워피지) 제어용 LD-X가 배치됐다. 패키지가 커질수록 접착 강도보다 기판이 휘지 않게 잡는 문제가 커진다는 판단으로 보인다.
한편 LG화학은 올해 IR에서 전자소재 사업을 2030년까지 2조원 규모로 키우겠다고 밝힌 바 있다. 특히 DAF는 동박적층판(CCL), 감광성 절연재(PID)와 함께 핵심 품목으로 거론된다.
이형두 기자 dudu@etnews.com
