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[IT뉴스]삼성, '하이브리드 본딩 우위' 정량 입증…HBM4E 열 관리 우세

온카뱅크관리자

2026-06-25 17:07:30

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="2YFXuwTsD9">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="cd6a315615bd01e5f652ba1d0e470f132e65d43c298ba074ff7e1a17df3daf4d" dmcf-pid="VG3Z7ryOrK" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="삼성전자 하이브리드 본딩 로드맵. (자료=삼성전자)" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/etimesi/20260625170310845xoei.png" data-org-width="643" dmcf-mid="9DIwvRjJm2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/25/etimesi/20260625170310845xoei.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            삼성전자 하이브리드 본딩 로드맵. (자료=삼성전자)
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="ed7b2dba30240f6f9fe6c50a925a148eb90f6693158e5b391e7cecbb06ddb53c" dmcf-pid="fH05zmWIsb" dmcf-ptype="general">삼성전자가 차세대 고대역폭메모리(HBM4E) 패키징에서 추구하는 고적층 전략의 기술적 우수성을 객관적으로 입증했다.</p>
          <p contents-hash="7adc239175149347b6ae957542a82a0233c1f03e97102955b9a600bef7aa1e3b" dmcf-pid="4Xp1qsYCDB" dmcf-ptype="general">하이브리드 구리 접합(Hybrid Copper Bonding, HCB) 기술이 기존 열압착 접합(Thermo-Compression Bonding, TCB) 대비 열 관리 측면에서 뚜렷한 우위를 가진다는 정량적 연구 결과를 처음으로 발표했다.</p>
          <p contents-hash="c2d770047fa7ac91c4273627e324d9fe3fd2192b08f972d34920188e6f4d4757" dmcf-pid="8KPVe5qFEq" dmcf-ptype="general">25일 업계에 따르면 삼성전자 연구팀은 최근 서버급 실환경에 가까운 조건에서 다중 규모 모델링과 실제 테스트 칩 실험을 통해 TCB 대비 HCB의 열 관리 우위를 체계적으로 실증했다. 칩/패키지 시뮬레이션 레벨 연구에서 더 나아가 실질적인 고적층 환경에서 HCB 우위를 입증한 것이다.</p>
          <p contents-hash="7f1dc34bc8e033c481903c26ad1cdaab3270fddf9d7f36192e230df262032101" dmcf-pid="69Qfd1B3Oz" dmcf-ptype="general">삼성전자가 TCB 및 MR-MUF(Mass Reflow-Molded Underfill) 방식과 비교해 명확한 기술 방향 차별화를 이뤘으며, 전기적 성능뿐만 아니라 열 관리·신뢰성 측면에서도 앞서나가고 있음을 보여준다.</p>
          <p contents-hash="2466dc9b900b798a19351d095272127db02d672999b0dd572245ab6be8f39838" dmcf-pid="P2x4Jtb0I7" dmcf-ptype="general">특히 더 많은 층(16단 이상) 적층 시 발생하는 열 문제를 효과적으로 완화할 수 있어 향후 HBM4E 양산 경쟁력 강화에 중요한 기술적 뒷받침이 될 전망이다. 해당 연구(2.5D 첨단 패키징 적용 하이브리드 Cu 본딩 HBM의 시스템 레벨 열 특성 분석)는 이달 IEEE(전기전자공학자협회)에 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="d10582ad972964253a251de1d3c0c97b94f4339fd6e0219c390156414694f9dc" dmcf-pid="QVM8iFKpEu" dmcf-ptype="general">삼성전자 연구팀은 물리 기반 다중 규모 수치 모델링(multi-scale numerical modeling) 기법을 개발해 칩 단위 미세 구조부터 패키지, 서버 시스템 레벨까지 열 특성을 정밀하게 분석했다. 칩 스케일에서는 금속 연결성과 유전체 박막 효과를 상세히 고려하고, 이를 유효 열 물성 추출을 통해 패키지 및 서버 레벨 시뮬레이션으로 전파하는 방식이다.</p>
          <p contents-hash="9774798933dd718e9d4f225f957ca33c89e68a110eed5cb8893620b7be0cb54b" dmcf-pid="xfR6n39UrU" dmcf-ptype="general">또한 실리콘 인터포저 위에 HCB와 TCB 기반 HBM 테스트 차량을 ASIC 테스트 차량과 함께 실장한 후, 실제 서버 환경의 공랭(air-cooling) 조건에서 실험 측정을 진행해 모델의 정확성을 검증했다.</p>
          <p contents-hash="401cfa1ec0b79db2a50e3686ad3f8ddf7903228aa88ec9dc25c9172286c1b594" dmcf-pid="yCYS5asADp" dmcf-ptype="general">연구 결과, 실제로도 핫스팟 접합 온도가 TCB 대비 낮아 과열 위험이 줄었다. 또한 열 간섭이 완화돼 메모리 스택과 아래 연산 칩(ASIC) 사이 열 전달이 줄어 상호 방해 현상이 감소했다. 같은 냉각 조건에서 더 높은 전력 허용치를 확보할 수 있어 성능 향상 여지도 커졌다. 아울러 HCB 적용 시 스택 높이가 15% 이상 줄어들어 전체 패키지가 얇아지면서 열 축적도 유리한 것으로 나타났다.</p>
          <p contents-hash="d9af53262eba2b6eadb9b83aff497dd32e33416c484316a317253ed928e75c50" dmcf-pid="WhGv1NOcI0" dmcf-ptype="general">TCB는 작은 돌기(bump) 형태로 중간에 언더필(underfill) 재료가 들어가 열 전달 경로가 단절되고 열 저항이 크다. 반면 HCB는 구리 직접 접합으로 열이 빠져나갈 경로가 많아 열 방출 효율이 높은 것으로 나타났다. 연구팀은 HCB 접합 패드 밀도에 대한 파라미터 연구를 통해 향후 열 방출 효율을 더욱 높일 수 있는 설계 방향도 함께 제시했다.</p>
          <p contents-hash="b3569dbecfa3607c290c8e813e4d34e58ee739672c2c70e9216a685ebec7b246" dmcf-pid="YlHTtjIkw3" dmcf-ptype="general">삼성전자 연구팀은 “이번 연구로 개발된 예측 설계 프레임워크가 차세대 HPC(고성능 컴퓨팅) 패키징 아키텍처에서 본딩 기술 평가와 열 최적화에 활용될 것”이라고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="93c88f4fcafc7eae7629574f23a2f95226525933940500d459b74c2ec9008b09" dmcf-pid="GSXyFACEEF" dmcf-ptype="general">이형두 기자 dudu@etnews.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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