LG화학이 첨단 반도체 패키징의 핵심 소재인 액상 PID(Photo Imageable Dielectric) 개발을 완료하고 본격적으로 AI 및 고성능 반도체 시장 공략에 나선다고 29일 밝혔다.

PID는 반도체 칩과 기판을 연결하는 미세 회로를 형성하는 감광성 절연재로, 전기 신호가 흐르는 통로를 형성하고 회로의 정밀도를 높여 반도체의 성능과 신뢰성을 강화하는 데 핵심적인 역할을 한다. 

특히 AI 및 고성능 반도체일수록 더 정밀한 회로 구현이 필수적이다. PID의 중요성은 갈수록 높아지고 있다.

LG화학이 이번에 개발한 액상 PID는 고해상도 구현이 가능하며 저온에서도 안정적인 경화 특성을 갖췄다. 

수축 및 수분 흡수율이 낮아 공정 안정성을 향상시키고, 과불화화합물(PFAS), 유기용매(NMP, 톨루엔) 등을 첨가하지 않아 환경 규제에 대한 대응력도 높다.

LG화학은 디스플레이, 반도체, 자동차 등 전자소재 분야에서 축적한 필름 기술력을 바탕으로 '첨단 반도체 기판용' 필름 PID 개발에도 속도를 내고 있다. 

회사는 일본 업체들이 주도해온 기존 PID 시장을 정조준하며, 글로벌 반도체 기업과의 협업을 통해 개발을 추진 중이다.

최근 반도체 고성능화가 빠르게 진행되면서 칩뿐 아니라 기판에서도 미세 회로 구현과 대형화가 요구되고 있다. 다만 액상 PID는 기판 양면 도포나 넓은 면적에 균일하게 적용하는 데 한계가 있었다. 

LG화학이 개발 중인 필름 PID는 부착형 구조로 대형 기판에서도 두께와 패턴의 균일성을 확보할 수 있으며 높은 강도와 탄성, 낮은 수분 흡수율을 갖춰 반복적인 온도 변화에도 균열 발생을 최소화했다. 

기판 업체들이 기존에 보유한 라미네이션(Lamination) 장비를 그대로 사용할 수 있어 공정 변경 없이 적용 가능한 점도 강점으로 평가된다.

신학철 LG화학 부회장은 “LG화학은 고객의 첨단 패키징 혁신을 위한 다양한 소재 개발에 선제적으로 대응하고 있다”며 “단순한 소재 공급을 넘어 고객과 함께 반도체 시장의 새로운 흐름을 만들어가겠다”고 말했다.

한편 LG화학은 반도체 패키징 후공정에서 핵심적인 다양한 소재들을 이미 양산하고 있다. 

▲패키지 기판의 기반 소재인 CCL(동박 적층판)  반도체 칩을 기판에 안정적으로 부착하는 DAF(칩 접착 필름) ▲고성능 메모리 패키징(HBM 등)에 사용되는 NCF(비도전성 필름) ▲미세 회로 및 고다층 구조 구현에 필요한 BUF(적층 필름) 등을 통해 첨단 반도체 소재 분야에서 기술 경쟁력을 확보하고 있으며, 글로벌 시장에서 입지를 지속적으로 확대해 나가고 있다.