한양대 기계공학부 김학성 교수 연구팀이 고강도 펄스광(Intense Pulsed Light, IPL)을 활용한 차세대 반도체 부품 접합 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.
뉴시스 보도에 따르면, 이번에 개발된 공정은 기존 제조 방식의 온도 문제와 긴 공정 시간이라는 한계를 극복할 수 있는 혁신적 기술로 주목받고 있다.
핵심 기술은 짧은 시간 동안 고강도의 펄스광을 조사해 반도체 부품을 정밀하게 접합하는 방식이다.
이를 통해 기존 공정 대비 기계적 강도를 30% 이상 향상시키고, 접합 과정의 최대 온도를 낮춰 전체 공정 시간을 대폭 줄이는 데 성공했다. 특히 솔더 접합부 내 금속 간 화합물의 성장을 억제해 접합 신뢰성과 내구성을 향상했다.
김 교수는 "이번에 개발한 접합 기술은 반도체 부품 간의 물리적 결합 신뢰도를 크게 높이는 동시에 공정 효율성 측면에서도 큰 진전을 이룬 결과"라며 "향후에는 2.5D/3D 통합 패키지, 고대역폭 메모리(HBM) 등 다양한 반도체 패키징 분야로의 적용 가능성을 확대해 나갈 계획"이라고 밝혔다.
김 교수 연구팀은 이번 기술이 고성능 스마트폰, 서버, 자율주행차 등 첨단 전자기기에 적용되는 반도체 패키징의 성능과 신뢰성을 획기적으로 개선할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
더해 향후 광원을 활용한 멀티칩 급속 본딩 기술 및 플럭스리스(Fluxless) 본딩 등 반도체 접합 공정의 새로운 패러다임을 제시하는 연구도 지속할 예정이다.
한편 이번 연구 결과는 재료 및 나노기술 분야의 권위 있는 국제 학술지 'ACS 응용 재료와 인터페이스(ACS Applied Materials & Interfaces)'(IF=8.5)에 지난 9일 게재됐으며 표지로도 선정됐다.
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