LG이노텍, 모바일 반도체 기판용 혁신 기술 '코퍼 포스트' 최초 개발

문혁수 대표 "코퍼 포스트로 기판 패러다임 바꿀 것"

회로 집적도 높여 반도체 기판 소형화∙고사양화…발열 개선

LG이노텍 직원이 코퍼 포스트(Cu-Post) 기술을 적용한 RF-SiP 기판을 선보이고 있다. [사진=LG이노텍]

LG이노텍은 모바일용 고부가 반도체 기판에 적용되는 '코퍼 포스트(구리 기둥) 기술'을 세계 최초로 개발하고, 이를 양산 제품에 적용하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.

주요 스마트폰 제조사들이 슬림화 경쟁에 뛰어들며 스마트폰 부품 크기 최소화가 업계 화두다. 이에 RF-SiP(Radio Frequency-System in Package) 기판 등 모바일용 반도체 기판의 성능을 고도화하면서도 크기는 최소화할 수 있는 기술 수요가 급증하고 있다.

LG이노텍은 이러한 스마트폰 트렌드를 예측하고, 2021년부터 선제적으로 차세대 모바일용 반도체 기판 기술인 '코퍼 포스트'를 개발해왔다.

이 기술은 반도체 기판과 메인보드 연결 시 구리 기둥을 활용하는 것이 핵심이다. 기존 방식 대비 더 많은 회로를 반도체 기판에 배치할 수 있으며 반도체 패키지의 열 방출에도 효과적이다. 모바일 제품의 슬림화 및 고사양화에 최적화한 기술로 업계의 주목을 받고 있다.

반도체 기판은 반도체 칩, 전력 증폭기, 필터 등 전자부품을 메인보드와 연결하는 제품이다. 납땜용 구슬인 솔더볼(Solder Ball)을 통해 메인보드와 연결돼 전기신호를 주고받는다. 이 솔더볼을 촘촘히 배열할수록 더 많은 회로를 연결할 수 있으며, 이는 스마트폰 성능 향상의 핵심 요소로 꼽힌다.

LG이노텍은 기존에는 반도체 기판에 솔더볼을 직접 부착해 메인보드와 연결하는 대신, '코퍼 포스트' 기술로 구리 기둥을 먼저 세우고 그 위에 솔더볼을 작게 얹었다. 구리로 기둥을 세우는 것은 업계에서 고난도 기술로 알려져 있다.

이 기술로 LG이노텍은 솔더볼 간격을 기존 대비 약 20% 가까이 줄이는 데 성공했다. 기둥 구조를 통해 솔더볼의 면적과 크기를 최소화했으며, 녹는점이 높은 구리를 사용해 고온 공정에서도 기둥 형태가 안정적으로 유지돼 더욱 촘촘한 배열 설계가 가능해졌다.
 

[자료=LG이노텍]

LG이노텍의 코퍼 포스트 기술을 적용하면 기존과 동일한 성능을 구현하면서도 크기는 최대 20%가량 작은 반도체 기판을 만들 수 있다. 스마트폰 제조사는 설계 자유도를 높이고 디자인 슬림화가 가능하다.

또한 이 기술은 복잡하고 방대한 전기신호를 효율적으로 처리해야 하는 인공지능(AI) 연산 등 스마트폰의 고사양 기능에 최적화됐다. 같은 크기의 반도체 기판이라면 기존 대비 더 많은 솔더볼을 배치하고 기판 회로 수를 늘릴 수 있다. 회로 밀도를 높인 고성능 반도체 기판 설계가 가능한 이유다.

스마트폰 발열도 개선할 수 있다. '코퍼 포스트'에 사용된 구리는 납 대비 열전도율이 7배 이상 높아 반도체 패키지에서 발생하는 열을 보다 빠르게 외부로 방출한다. 열에 의한 칩 성능 저하나 신호 손실 등 문제를 최소화해 모바일 기기의 성능을 안정적으로 유지할 수 있다.

문혁수 LG이노텍 대표는 "이 기술은 단순한 부품 공급 목적이 아닌 고객의 성공을 지원하기 위한 깊은 고민에서 나온 것"이라며 "혁신 제품으로 기판 업계의 패러다임을 바꾸며 차별적 고객가치를 지속 창출해 나가겠다"고 말했다.