삼성전자, 반도체 패키지 기술도 ‘초격차’… 차세대 ‘아이큐브4’ 개발

 
 
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차세대 반도체 패키지 기술 '아이큐브4' /사진제공=삼성전자
차세대 반도체 패키지 기술 '아이큐브4' /사진제공=삼성전자

삼성전자가 차세대 반도체 패키지 기술로 ‘초격차’를 이어간다.

6일 삼성전자는 로직 칩과 4개 HBM(고대역메모리) 칩을 하나의 패키지로 구현한 독자 구조의 2.5D 패키지 기술 ‘아이큐브4(I-Cube4)’를 개발했다고 밝혔다. ‘아이큐브(Interposer-Cube)’는 삼성전자가 선보인 독자적인 2.5D 패키지 솔루션 브랜드로 전송 속도는 높이면서 패키지 면적은 줄여준다.

‘아이큐브’는 인터포저(Interposer) 위에 CPU(중앙처리장치)·GPU(그래픽처리장치) 등 로직 칩과 HBM 등 메모리 칩을 하나의 패키지 내 배치함으로써 하나의 반도체처럼 동작하도록 하는 이종 집적화(Heterogeneous Integration) 패키지 기술이다. 인터포저는 IC(집적회로) 칩과 PCB(인쇄회로 기판) 사이에 상호 회로 폭 차이를 완충시켜주는 미세회로 기판이다.

삼성전자는 로직 칩과 4개의 HBM 칩을 패키징한 ‘아이큐브4’가 고대역폭 데이터 전송과 고성능 시스템 반도체를 요구하는 HPC(고성능컴퓨팅), AI(인공지능) 및 클라우드 서비스, 데이터센터 등을 중심으로 폭넓게 활용될 것으로 기대한다.

차세대 반도체 패키지 기술 '아이큐브4' /사진제공=삼성전자
차세대 반도체 패키지 기술 '아이큐브4' /사진제공=삼성전자


일반적으로 패키지 안에 실장하는 반도체 칩이 많아질수록 인터포저 면적도 함께 증가해 공정상 어려움도 커진다. 이에 ‘아이큐브4’는 실리콘 인터포저(Si-Interposer) 적용으로 초미세 배선을 구현하면서 반도체 구동에 필요한 전력도 안정적으로 공급될 수 있게 했다. 100마이크로미터 수준으로 얇은 인터포저가 변형되지 않도록 재료·두께 등 다양한 측면에서 삼성전자 반도체 공정·제조 노하우가 적용됐다.

‘아이큐브4’는 몰드를 사용하지 않는 독자적인 구조도 갖춰 열을 효율적으로 방출하도록 했다. 삼성전자는 패키지 공정 중간 단계에서 동작 테스트를 진행해 불량을 사전에 걸러내고 전체 공정 단계를 줄여 생산 기간을 단축했다.

강문수 삼성전자 파운드리사업부 마켓전략팀 전무는 “고성능 컴퓨팅 분야를 중심으로 차세대 패키지 기술의 중요성이 높아지고 있다”며 “삼성전자는 ‘아이큐브2’ 양산 경험과 차별화된 ‘아이큐브4’ 상용화 기술 경쟁력을 기반으로 HBM을 6개, 8개 탑재하는 신기술도 개발해 시장에 선보이겠다”고 말했다.

삼성전자는 2018년 로직과 2개 HBM을 집적한 ‘아이큐브1’ 솔루션을 선보였고 지난해에는 로직과 SRAM을 수직 적층한 ‘엑스큐브(X-Cube)’ 기술도 공개한 바 있다.
 

팽동현
팽동현 dhp@mt.co.kr  | twitter facebook

열심히 하겠습니다. 감사합니다.

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