고대역폭메모리(HBM)와 2.5D·3D 등 인공지능(AI)을 위한 첨단 패키징에 대응하려면 핵심 소재의 '통합 신뢰성 설계'가 필요하다는 제언이 나왔다. 단순 물성을 개선하는데 그치지 않고 열·응력·습기를 동시에 제어하는 역량이 필요하다는 지적이다.
손윤철 조선대학교 교수는 20일 열린 '2026 해동 패키징 기술 포럼'에서 '첨단패키징 소재기술 동향'을 주제로 발표하며 이같이 밝혔다.
손 교수는 반도체 회로가 미세해지고 크기가 커지면서 필연적으로 발생하는 웨이퍼 휨 현상(워피지)과 열 저항 병목을 해결하기 위해 소재 세대교체가 필수라고 진단했다. 특히 패키징 핵심 요소인 EMC·MUF는 대면적 패키지 공정에 적합하게 열전도도(15W/m·K 이상)를 끌어올리고 열팽창계수(CTE)도 낮추는(3~5ppm/℃) 고방열·저응력 경쟁력을 확보해야한다고 강조했다.
또 반도체(다이)를 붙일 때도 대면적 및 고적층으로 접합 빈공간(공극률)을 0.2% 이하로 낮추고 계면 열저항을 대폭 줄여야 첨단 패키징 대응이 가능하다고 전망했다.
손 교수는 이 같은 경쟁력 확보 대표 사례로 일본 스미토모 베이클라이트의 바이페닐 수지 기반 고열전도 EMC과 글래스 패키징용 저수축·저손실 감광성 절연재(PID)를 꼽았다. 국내 중소기업 노피온과 한양대 연구팀이 공동 개발해 ECTC 2026 하이라이트 논문으로 선정된 'SACA-X 자기조립형 나노솔더' 기술도 조명하며 차세대 초미세 접합 소재로서의 국산 기술 잠재력을 높이 평가했다.
그는 “첨단 패키징 소재는 단일 물성 개선보다 열·습기·응력 복합 열화 경로를 차단하는 통합 솔루션으로 나아가야 한다”며 “국내 반도체 공급망 강화를 위해 독자적인 고분자 기술 융합과 산·학·연 공동 연구가 시급하다”고 덧붙였다.
권동준 기자 djkwon@etnews.com
