[굿모닝충청 남현우 기자] 한국기계연구원(이하 기계연)과 하나마이크론이 세계 최초로 ‘3차원 플렉서블 반도체 패키징’ 상용화 기술을 확보하는 데 성공해 화제다.
기계연은 첨단생산장비연구본부 연구팀과 하나마이크론㈜ 연구팀이 공동으로 자유롭게 구부리거나 휠 수 있고, 패키지 사이즈를 획기적으로 줄일 수 있는 ‘3차원 플렉서블 반도체 패키징’ 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.
최근 각광받고 있는 웨어러블 디바이스는 편안한 착용감, 곡면 향상, 저전력, 고성능 등 모두 요구하는데, 이는 내부 소재인 반도체 패키지 또한 자유로운 구부림, 박막, 고집적화가 가능해야 한다.
기존 패키징 기술은 단단한 솔더범프를 사용하고 있어 플렉서블 패키지에 적용하기 어려울 뿐만 아니라 반도체 소자를 유연하게 만들기 위해 두껍고 딱딱한 반도체 웨이퍼를 20~30㎛(마이크로미터) 두께로 가공한 후 플렉서블 연성기판에 순차적으로 적층해야 해 쉽게 손상됐다.
그러나 기계연 등의 새 기술은 이러한 문제점을 획기적으로 개선, 반도체 소자를 여러 층으로 적층해도 구부러지고, 접촉을 유지할 수 있는 유연한 기계적 특성을 갖는다.
특히 2층으로 적층된 3차원 플렉서블 반도체 패키지는 반경 10mm로 굽혔다 폈다를 1만 번 반복해도 전기적 특성의 변화 없이 성능을 유지할 수 있다는 장점이 있다.
해외 시장조사기관에 따르면, 글로벌 웨어러블 디바이스 시장 규모는 연평균 15%씩 성장해 오는 2022년 약 510억 달러 규모에 이를 것으로 예상되며, 지난해 38억 개였던 스마트카드 출하량 또한 2020년에 46억~47억 개 수준으로 증가할 전망이다.
기계연 송준엽 본부장은 “새로 개발된 기술은 미국과 유럽 등에서 컨소시엄 형식으로 개발중인 것보다 앞선 세계 최고 수준 기술”이라며 “웨어러블디바이스 등 실리콘 웨이퍼 기반 시장의 고속 성장과 맞물려 기술 활용처가 더욱 확대될 것”이라고 기대했다.
한편 이번 공동개발은 산업통상자원부 산업핵심기술개발사업의 지원을 받아 추진됐다.
