SK하이닉스, 업계 최초 개발 신소재 적용 ‘고방열 모바일 D램’ 공급

제품 패키징에 ‘High-K EMC’ 적용
열전도도 3.5배…열 저항 47% 개선
온디바이스AI로 발생하는 발열 문제 해결

▲SK하이닉스의 고방열 모바일 D램 (사진제공-SK하이닉스)

SK하이닉스가 업계 최초로 ‘High-K EMC’ 소재를 적용한 고방열 모바일 D램 제품을 개발해 고객사들에 공급을 개시했다고 28일 밝혔다.

EMC는 수분, 열, 충격, 전하 등 다양한 외부 환경으로부터 반도체를 밀봉해 보호하고 열을 방출하는 통로 역할도 하는 반도체 후공정 필수 재료다. High-K EMC는 열전도 계수(K)가 높은 물질을 EMC에 사용해 열전도도를 높인 것으로 그만큼 열 전달 성능이 뛰어나다는 것을 의미한다.

SK하이닉스는 "온디바이스 AI 구현을 위한 데이터 고속 처리 시 발생하는 발열이 스마트폰 성능 저하의 주요 원인이 되고 있다"며 "이번 제품으로 고사양 플래그십 스마트폰의 발열 문제를 해결해 글로벌 고객사들로부터 높은 평가를 받고 있다"고 밝혔다.

최신 플래그십 스마트폰은 모바일 애플리케이션 프로세서(AP, 스마트폰에서 두뇌 역할을 하는 반도체 칩) 위에 D램을 적층하는 PoP(패키지 온 패키지) 방식을 적용하고 있다. PoP는 모바일 제품에 사용되는 적층 패키지로, 각각 다른 종류의 반도체 패키지를 위아래로 쌓아 공간 효율과 성능 향상, 조합 유연성을 확보할 수 있다.

이를 통해 한정된 공간을 효율적으로 활용하고 데이터 처리 속도를 향상할 수 있다. 다만, 모바일 AP에서 발생한 열이 D램 내부에 누적되며 전체적인 스마트폰 성능이 저하된다는 부작용도 있다.

SK하이닉스는 이 문제를 해결하기 위해 D램 패키지를 감싸는 핵심 소재인 EMC의 열전도 성능 향상에 주력했다. 기존에 EMC의 소재로 사용하던 실리카(Silica)에 알루미나(Alumina)를 혼합 적용한 신소재인 High-K EMC를 개발한 것이다.

이를 통해 열전도도를 기존 대비 3.5배 수준으로 대폭 향상했고, 열이 수직으로 이동하는 경로의 열 저항을 47% 개선하는 성과를 거뒀다.

향상된 방열 성능은 스마트폰의 성능 개선과 소비전력 절감을 통해 배터리 지속시간, 제품 수명 연장에도 기여한다. 이러한 효과로 모바일 업계에서 이 제품에 대한 관심과 수요가 높아질 것으로 전망된다.

이규제 SK하이닉스 부사장(PKG제품개발 담당)은 “이번 제품은 단순한 성능 향상을 넘어, 고성능 스마트폰 사용자들이 겪는 불편 해소에 기여한다는 점에서 큰 의미가 있다”고 밝혔다.