최근 반도체 업계에서 고성능 패키징(Advanced Packaging) 기술이 급부상하면서, 인터포저(Interposer)가 중요한 역할을 하고 있습니다. 특히 AI 반도체, 고성능 컴퓨팅(HPC), 데이터센터 등의 시장이 성장하면서 인터포저의 활용도가 더욱 증가하고 있습니다. 그렇다면, 인터포저란 정확히 무엇이며, 왜 중요한 기술일까요?
인터포저란?
인터포저(Interposer)는 반도체 칩(Die)과 기판(PCB) 사이에 위치하는 중간 매개체로, 칩 간 신호 전달을 최적화하는 역할을 합니다. 기존의 단순한 와이어 본딩 방식과 달리, 인터포저를 활용하면 더 많은 데이터 전송이 가능하고 발열 관리 및 신호 간섭 최소화 등의 장점이 있습니다.
특히, HBM(High Bandwidth Memory) 메모리와 고성능 GPU/CPU를 연결하는 데 필수적인 요소로 자리 잡고 있습니다.
인터포저의 역할 및 장점
- 고속 신호 연결 → 데이터 전송 속도를 극대화하고 신호 지연을 줄임
- 전력 및 발열 관리 → 발열을 분산하여 반도체 칩의 성능 유지
- 고밀도 집적 가능 → 여러 개의 칩을 단일 패키지에 통합 가능
- 반도체 패키징 기술의 핵심 요소 → 2.5D 패키징, 3D TSV 기술과 결합하여 사용됨
인터포저의 종류
① 실리콘 인터포저(Silicon Interposer)
- 반도체 공정에서 사용하는 실리콘(Si) 웨이퍼 기반
- 미세한 배선 구조를 구현할 수 있어 HBM + GPU 패키징에 최적
- AMD, NVIDIA의 고성능 AI GPU에 활용
② 유리 인터포저(Glass Interposer)
- 최근 연구가 활발한 기술로 전기적 손실이 적고 더 얇게 제작 가능
- 삼성전지, SKC Absolics 등의 기업이 개발 중
- 차세대 HBM과 AI 반도체 패키징에 적용될 가능성이 높음
③ 유기 인터포저(Organic Interposer)
- PCB(Printed Circuit Board) 기반으로 저렴하지만 신호 전송 속도가 낮음
- 주로 모바일 AP, 일반적인 반도체 패키징에 사용
인터포저와 2.5D 패키징, 3D TSV 기술
① 2.5D 패키징이란?
- 칩을 수직으로 쌓는 3D 패키징과 달리, 인터포저 위에 칩을 배치하여 고성능을 구현
- 대표적인 예: AMD GPU + HBM 메모리 패키징
② 3D 패키징 & TSV(Through-Silicon Via)
- 칩 간 직접 연결(Through-Silicon Via, TSV) 기술을 활용하여 더 높은 성능 구현
- 삼성, SK하이닉스, Micron 등에서 차세대 메모리 개발에 적극 활용
인터포저 기술의 최신 트렌드
- HBM + 인터포저 조합의 확대 → AI, 데이터센터 시장 성장으로 수요 증가
- 유리 인터포저 연구 활성화 → 전기적 특성이 뛰어나 차세대 패키징으로 주목
- TSV와 결합한 3D 패키징 기술 발전 → 고성능 반도체 패키징에서 핵심 기술로 자리 잡음
결론
인터포저는 고속 데이터 처리, 전력 및 발열 관리, 칩 간 신호 최적화 등 반도체 패키징에서 필수적인 요소로 자리 잡고 있습니다. 특히, AI 반도체와 고성능 컴퓨팅(HPC) 시장이 빠르게 성장하면서, HBM 메모리와 GPU/CPU를 연결하는 2.5D 패키징에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
앞으로 유리 인터포저 등 새로운 기술이 등장하면서, 반도체 패키징 시장에서도 혁신이 지속될 것으로 보입니다. 향후 반도체 패키징 시장에서 인터포저가 어떤 역할을 할지 기대됩니다.
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