- “필요한 부분만 열 가해 속도 높여”

AI 반도체 경쟁의 무게 중심이 여러 칩을 빠르고 안정적으로 붙이는 후공정으로 옮겨지는 가운데 한 패키징 업체가 필요한 부분에 열을 가해 공정 효율을 높이는 방식을 공개한다.

반도체 패키징 기술 기업 쿨스는 다음 달 4일 부산 해운대구 파라다이스 호텔에서 열리는 국제 마이크로전자 패키징 심포지엄(ISMP 2026)에서 구두 발표에 나선다고 18일 밝혔다. 발표 주제는 HBM(High Bandwidth Memory) 열압착 본딩과 광공동패키징(CPO) 접합에 공통 적용되는 ‘선택적 에너지 결합’ 플랫폼이다. 접합에 필요한 열을 패키지 전체가 아니라 접합 계면에 필요한 순간에만 전달해 속도를 높이면서도 주변 구조의 열 노출을 줄이는 방식이다.

접합 계면이란 서로 다른 두 물질이 맞닿아 형성되는 경계면으로 접착력·전기적 성질·열 전달 등이 달라지는 핵심 영역이다. HBM은 여러 개의 D램을 수직으로 쌓아 데이터 처리 속도를 높인 고대역폭 메모리다. GPU 등 AI 가속기에 주로 사용된다.

HBM 열압착 본딩용 서멀클러치는 접합 직후 고열전도 질화알루미늄 열수용체를 히터에 접촉시켜 고체 전도로 열을 빼내고 다음 칩을 정렬하는 동안 열수용체를 재생해 냉각 시간을 공정 주기에서 뺀다. 쿨스는 양산용 열압착 본딩 히터를 개조한 검증에서 11×11㎜ HBM3E 칩 기준 본딩 사이클을 7.0초에서 3.4초로 51% 단축했다. 히터 구조를 바꾸지 않은 상태에서 10회 반복 측정한 결과다. CPO 접합용 옵티컬클러치는 같은 원리를 빛으로 구현한다.

조진현 쿨스 대표는 “반도체 접합에 필요한 것은 계면의 열이지 패키지 전체의 열이 아니다”며 “후공정 경쟁은 같은 장비로 얼마나 많이, 덜 손상시키며 붙이느냐의 싸움”이라고 말했다. 지난 4월 설립된 쿨스는 특허 2713건을 출원한 기술 기업이다.

조 대표는 서울대 기계공학 학·석사, 미시간대 열전달공학 박사 출신으로 삼성전자 영상디스플레이사업부에서 마스터로 28년간 근무했다.