삼성, HPC·AI용 6-HBM 통합 지원 H-Cube 2.5D 패키징 공개

삼성전자가 HPC, AI, 데이터센터, 네트워킹 애플리케이션처럼 광범위한 면적과 뛰어난 성능을 요구하는 고성능 반도체용으로 설계된 하이브리드 기판 기술인 H-Cube 2.5D 패키징 플랫폼을 공개했습니다.

삼성전기(SEMCO)와 Amkor Technology가 공동 개발한 H-Cube는 실리콘 다이의 대규모 통합 필요성을 해결합니다. 삼성은 새로운 패키지가 파운드리 생태계를 확장해 고객의 진화하는 요구를 충족하는 다양한 솔루션을 제공한다고 밝혔습니다.

"시스템 통합이 점점 더 요구되고 기판 공급이 제약된 오늘날 환경에서 삼성 파운드리와 Amkor Technology가 H-Cube를 공동 개발해 이러한 과제를 극복했습니다."라고 Amkor Technology의 글로벌 R&D 수석부사장 JinYoung Kim은 말했습니다. "이 개발은 HPC/AI 시장의 진입 장벽을 낮추고 파운드리와 외주 반도체 조립 및 테스트(OSAT) 기업 간의 성공적인 협력과 파트너십을 보여줍니다."

H-Cube 구조와 특징

2.5D 패키징은 로직 칩이나 고대역폭 메모리(HBM)를 실리콘 인터포저 위에 컴팩트한 풋프린트로 배치합니다. 삼성의 H-Cube는 미세 범프 연결이 가능한 파인피치 인터포저와 고밀도 상호연결(HDI) 기판을 결합해 대규모 2.5D 패키지를 가능하게 합니다.

HPC, AI, 네트워킹 워크로드가 더 높은 사양을 요구함에 따라 패키지당 칩 수와 크기가 늘어나거나 고대역폭 상호연결이 필요할 때 대규모 패키징이 필수적입니다. 파인피치 기판은 실리콘 다이 부착에 필수적이지만 면적이 증가하면 비용이 급격히 상승합니다.

6개 이상의 HBM을 통합할 때 대규모 기판 제조가 점점 어려워져 수율과 효율이 떨어집니다. 삼성은 쉽게 확장 가능한 HDI 베이스 아래 고급 파인피치 인터포저를 레이어드하는 하이브리드 기판 아키텍처를 채택해 이 문제를 해결했습니다.

기존 볼 피치 대비 솔더 볼 피치를 35% 줄임으로써 파인피치 기판 풋프린트를 축소했으며, 하부의 HDI 레이어가 시스템 보드에 견고한 연결을 보장합니다.

신뢰성을 더욱 강화하기 위해 삼성은 독자적인 신호 및 전력 무결성 분석을 적용해 여러 로직 칩과 HBM을 스택할 때 안정적인 전력 공급을 보장하고 신호 손실이나 왜곡을 최소화했습니다.