◆…사진제공:삼성전자
삼성전자가 로직 칩과 4개의 HBM(High Bandwidth Memory) 칩을 하나의 패키지로 구현한 독자 구조의 2.5D 패키지 기술 'I-Cube4'를 개발했다고 밝혔다.
고대역폭 데이터 전송과 고성능 시스템 반도체를 요구하는 HPC(High Performance Computing)나 AI/클라우드 서비스, 데이터센터 등에 폭넓게 응용할 수 있는 칩으로 실리콘 인터포저 위에 CPU, GPU 등 로직과 HBM을 하나의 반도체처럼 동작하도록 하는 이종 집적화(Heterogeneous Integration) 패키지 기술이다.
실리콘 인터포저(Si-Interposer)를 적용해 초미세 배선을 구현했으며 반도체 구동에 필요한 전력도 안정적으로 공급할 수 있도록 했다. 이를 통해 복수의 칩을 1개의 패키지 안에 배치해 전송 속도는 높이고 패키지 면적은 줄일 수 있게 됐다.
일반적으로 패키지 안에 실장하는 반도체 칩이 많아질수록 인터포저의 면적도 함께 증가해 공정상의 어려움이 커지게 되지만 삼성전자는 100마이크로미터 수준의 인터포저가 변형되지 않도록 재료, 두께 등 다양한 측면에서 반도체 공정·제조 노하우를 적용했다.
또한, 몰드를 사용하지 않는 독자적인 구조를 적용해 열을 효율적으로 방출하도록 설계하고 패키지 공정 중간 단계에서 동작 테스트를 진행해 불량을 사전에 걸러냄으로써 전체 공정 단계를 줄여 생산 기간을 단축했다.
한편, 삼성전자는 2018년 로직과 2개의 HBM을 집적한 I-Cube2 솔루션을 선보였으며 2020년에는 로직과 SRAM을 수직 적층한 X-Cube 기술을 공개하며 차세대 패키지 기술도 차별화하고 있다.
