[한눈에 보는 핵심 요약]
- RF-SiP 기판은 RF-SiP 모듈을 메인보드와 연결하고 전기 신호를 전달하는 반도체 기판입니다. RF-SiP에 탑재된 여러 통신 부품이 안정적으로 작동할 수 있도록 전기적 연결을 제공하며, 스마트폰·스마트워치·무선이어폰 등 공간 제약이 큰 모바일 기기에 주로 사용됩니다.
- 코퍼 포스트(Cu-Post)기술은 기판 위에 미세한 구리 기둥을 형성해 더 많은 회로를 촘촘하게 연결할 수 있도록 한 기술입니다.
- LG이노텍은 모바일용 고부가 반도체 기판에 적용되는 코퍼 포스트(Cu-Post) 기술을 세계 최초로 개발하고 양산에 적용했습니다.
- 코퍼 포스트(Cu-Post) 기술은 고집적화, 소형화, 방열 성능 향상에 기여하며 고성능 모바일 기기 구현을 지원합니다.
RF-SiP 기판이란?
LG이노텍의 대표 반도체 기판 제품 중 하나가 바로 RF-SiP(Radio Frequency-System in Package) 기판입니다.
RF-SiP 기판은 스마트폰이나 스마트워치, 무선이어폰과 같은 모바일·웨어러블 기기에서
여러 종류의 통신 관련 부품을 하나의 패키지로 구성한 RF-SiP를 메인보드와 연결해 주는 반도체 기판입니다.
최근 모바일 기기는 점점 더 얇고 가벼워지고 있습니다.
반면 지원해야 하는 통신 기능은 지속적으로 늘어나고 있습니다.
3G에서 4G로, 4G에서 5G로 통신 환경이 발전하면서 더 많은 신호를 더 빠르게 처리해야 하기 때문입니다.
특히 5G 스마트폰은 5G 통신뿐 아니라 LTE 통신도 동시에 지원해야 합니다.
그만큼 더 많은 회로와 통신 부품이 필요해졌습니다.
그리고 스마트폰에 6G 통신이 도입될 경우 RF 부품 탑재 수량은 더욱 더 증가합니다.
모바일 기기가 얇아질수록 커지는 고민은?
바로 공간과 발열 문제입니다.
스마트폰 내부 공간은 한정되어 있는데, 탑재해야 할 부품은 계속 늘어나고 있습니다.
동시에 소비자들은 더욱 얇은 제품을 원하고 있죠.
1) PPG(Prepreg): 기판에서 층 사이를 붙여주는 절연 접착 시트
2) RCC(Resin Coated Copper): 동박에 절연수지를 입힌 고밀도용 소재
여기에 또 하나의 과제는 바로 발열입니다.
모바일 기기 내부에서 수많은 신호가 빠르게 오가면 열이 발생합니다.
특히 최근에는 AI 기능과 고성능 연산이 늘어나면서 열을 효과적으로 방출하는 기술의 중요성이 더욱 커졌습니다.
그렇다면 제한된 공간 안에 더 많은 기능을 담으면서도 발열 문제까지 해결하려면 어떻게 해야 했을까요?
LG이노텍은 여기서 새로운 해답을 찾았습니다.
바로 코퍼 포스트(Cu-Post) 기술입니다.
코퍼 포스트(Cu-Post) 기술이란?
코퍼 포스트(Copper Post)는 반도체 기판 위에 미세한 구리 기둥을 형성하는 기술입니다.
기판이라고 하면 보통 납작하고 평평한 판을 떠올리게 됩니다.
그런데 LG이노텍은 이 평평한 기판 위에 매우 작은 구리 기둥을 세우는 새로운 방식을 개발했습니다.
LG이노텍은 모바일용 고부가 반도체 기판에 적용되는 코퍼 포스트 기술을 세계 최초로 개발했으며,
이를 실제 양산 제품에 적용하고 있습니다.
그렇다면 왜 기판 위에 구리 기둥을 세운 것일까요?
기존 솔더볼 방식의 한계는 무엇이었을까?
기존에는 반도체 기판과 메인보드를 연결하기 위해 '솔더볼(Solder Ball)'이라는 작은 납땜용 구슬을 사용했습니다.
하지만 솔더볼 방식에는 한계가 있었습니다.
구슬 형태의 솔더볼은 안정적으로 부착되기 위해 일정한 공간이 필요합니다.
또한 솔더볼 사이 간격을 지나치게 좁히면 납땜 과정에서 녹은 솔더볼끼리 서로 붙어버릴 수 있죠.
즉, 회로를 더욱 촘촘하게 설계하고 싶어도 물리적인 제약이 존재했던 것입니다.
결국 기존 방식만으로는 연결 가능한 회로 수를 늘리는 데 한계가 있었습니다.
LG이노텍은 왜 ‘구리 기둥’을 세웠을까?
LG이노텍은 이 문제를 해결하기 위해 기판 위에 구리 기둥을 세우고,
그 위에 솔도 볼을 배치하는 구조를 개발했습니다.
언뜻 보기에는 작은 변화처럼 보일 수 있습니다.
하지만 코퍼 포스트를 적용하면 솔더볼의 크기를 줄일 수 있고, 솔도 볼 간격도 더욱 좁힐 수 있습니다.
결과적으로 기존보다 훨씬 더 많은 회로를 제한된 공간 안에 배치할 수 있게 되었습니다.
또한 코퍼 포스트는 구리로 만들어져 고온 환경에서도 구조가 안정적으로 유지됩니다.
덕분에 더욱 미세하고 정교한 회로 설계가 가능해졌죠.
즉, 코퍼 포스트는 단순한 기둥이 아니라 고집적 반도체 기판 구현을 위한 핵심 기술이라고 할 수 있습니다.
코퍼 포스트 기술의 장점은 무엇일까?
1. 더 많은 기능을 작은 공간에 구현
코퍼 포스트 기술의 가장 큰 장점은 고집적화입니다.
회로를 더욱 촘촘하게 배치할 수 있기 때문에 동일한 성능을 유지하면서도
반도체 기판 크기를 최대 20% 수준까지 줄일 수 있습니다.
기판이 작아지면 스마트폰 내부 공간 활용도가 높아집니다.
덕분에 같은 크기의 기기에 더 많은 부품을 탑재할 수 있고,
반대로 동일한 기능을 유지하면서 제품을 더욱 얇게 설계하는 것도 가능해집니다.
2. 뛰어난 방열 성능
코퍼 포스트는 열을 효율적으로 방출하는 데에도 유리합니다.
구리는 솔더볼에 사용되는 납보다 열전도율이 7배 이상 높습니다.
덕분에 반도체 패키지에서 발생한 열을 보다 빠르게 외부로 전달할 수 있습니다.
열이 효과적으로 방출되면 칩 성능 저하나 신호 손실 가능성을 줄일 수 있으며,
모바일 기기의 성능을 안정적으로 유지하는 데 도움이 됩니다.
RF-SiP 기판과 코퍼 포스트 기술의 의미
5G와 AI 시대에는 더 많은 데이터를 더 빠르게 처리해야 합니다.
하지만 스마트폰은 더욱 얇아지고 있고, 내부 공간은 여전히 제한적입니다.
이러한 환경에서 RF-SiP 기판은 통신 기능을 효율적으로 구현하는 핵심 역할을 수행하고 있으며,
코퍼 포스트 기술은 그 성능을 한 단계 더 끌어올리는 중요한 혁신으로 평가받고 있습니다.
반도체 기판은 겉으로 보면 단순한 판처럼 보입니다.
하지만 그 안에는 눈에 보이지 않는 수많은 기술 혁신이 숨어 있습니다.
LG이노텍이 세계 최초로 상용화한 코퍼 포스트 기술 역시 그중 하나입니다.
RF-SiP 기판 시장을 선도하고 있는 LG이노텍은 코퍼 포스트 기술을 통해
더 작은 공간에 더 많은 회로를 구현하고,
더 뛰어난 방열 성능을 확보하며,
고성능 모바일 기기 발전에 기여하고 있습니다.
다음에 반도체 기판을 떠올리게 된다면, 그 위에 숨어 있는 작은 ‘구리 기둥’ 도 함께 떠올려 보세요.
그 작은 구조물 안에 모바일 혁신을 가능하게 하는 핵심 기술이 담겨 있습니다.
LG이노텍은 앞으로도 초정밀·고집적 기판 기술을 지속적으로 고도화하며
차세대 모바일과 AI 시대를 이끄는 위닝 테크(Winning Tech)³ 를 강화해 나가겠습니다.
3) 위닝 테크(Winning Tech): 설명
미래를 앞장서서 열어가는 LG이노텍의 혁신을 기대해 주세요!
