마스크를 넘어서: DLP® 기술이 첨단 패키징을 통해 새로운 컴퓨팅 솔루션을 실현하는 방법

AI, 커넥티드 IoT(사물 인터넷) 장치 및 자율주행을 구동하는 강력하고 혁신적이며 효율적인 칩을 만들기 위한 경쟁이 치열해지는 가운데, 더 강력한 컴퓨팅에 대한 요구도 함께 증가하고 있습니다.

과거의 전자 산업은 무어의 법칙에 의존해 왔습니다. 무어의 법칙은 집적 회로의 트랜지스터 수가 2년마다 두 배로 증가하여 전자 제품의 성능 향상을 이끌고 칩의 부품을 더 작게 만든다는 것입니다.

TI의 DLP 제품 부문 부사장 겸 총책임자인 제프 마쉬 (Jeff Marsh)는 "하지만 이제 부품을 축소하는 것이 점점 더 어렵고 비용이 많이 드는 지점에 도달했다"고  말합니다.

이러한 이유로 시스템 조립 장비 제조업체들은 첨단 패키징으로 눈을 돌리고 있습니다. 여기서 '첨단 패키징'이란 여러 개의 다이를 하나의 패키지로 통합하여 칩이 서로 더 빠르게 통신하면서 전력 소비를 줄일 수 있도록 하는 기술입니다. 이는 특정 작업을 위한 최상의 부품들을 결합하고 인쇄 회로 보드에 훨씬 더 효율적으로 연결하여, 데이터 센터 및 자율 주행과 같은 분야를 위한 더욱 강력하고 에너지 효율적인 칩을 만듭니다.

첨단 패키징은 패키징 기술의 다음 단계를 의미합니다. 그러나 첨단 패키징을 위해서는 장비 제조업체가 리소그래피를 더 경제적이고, 확장 가능하며, 적응성이 높도록 혁신해야 합니다. 때문에 현재 제조업체들은 정밀도와 확장성을 향상시키기 위해 DLP 기술을 사용한 디지털 리소그래피를 사용하는 방식을 모색하고 있습니다. 이 기술의 핵심에는 최대 890만 개의 미세 거울을 사용해 실시간으로 빛을 조절하여 재료에 패턴을 인쇄하는 DMD(디지털 마이크로미러 장치)가 있습니다.

그렇다면 DLP 기술의 어떤 점이 장비 제조업체의 첨단 패키징을 실현 가능하게 할까요?

대규모의 비용 효율적이고 적응 가능한 정밀도 구현

과거 리소그래피 장비는 (하이엔드 스텐실처럼 작동하는) 마스크를 통해 빛을 투사하여 감광성 물질로 코팅된 매우 평평한 표면에 패턴을 인쇄했습니다. 빛으로 인쇄된 이 패턴이 부품들을 서로 연결해 줍니다. 하지만 첨단 패키징 시스템은 표면이 완벽하게 평평하지 않아 발생하는 외형적 변화가 있는 재료에도 패턴을 인쇄해야 하기 때문에, '마스크를 사용하지 않는(maskless) 리소그래피'가 장비 제조업체들에게 비용 효율적이고 적응 가능한 대안이 되고 있습니다.

제프는 "DLP 기술은 재료의 실제 표면 상태에 맞춰 패턴을 계속해서 조정한다. 실시간으로 조정되는 이 기능 덕분에 아래 표면이 완벽하게 평평하지 않더라도 패턴이 정확하게 인쇄된다."고 말합니다.

DLP 기술을 사용하면 시스템 제조업체가 새 마스크를 만들 필요 없이 디지털 파일에서 패턴을 즉시 업데이트할 수 있습니다. 패턴을 조정해야 하면 엔지니어가 소프트웨어 파일을 업데이트하여 즉시 변경 사항을 적용할 수 있습니다. 덕분에 혁신 주기가 빨라지고 재료 낭비가 줄어듭니다.

제프는 "장비 제조업체가 스마트폰에 사용할 소형 패턴을 인쇄하는 기계를 개발하든, 데이터센터처럼 대규모 애플리케이션을 위한 복잡한 패턴을 개발하든, 동일한 핵심 DLP 기술이 그들의 요구에 맞춰 적응할 수 있습니다."고 말합니다.

다음 혁신의 물결을 이끌다

DLP 기술은 영화 기술 분야의 유산을 바탕으로 가능성의 한계를 계속해서 넓혀가고 있습니다. DLP 기술이 영화 산업에서 필름을 디지털 프로젝션으로 전환하는 것을 도왔듯이, 이제는 마스크를 사용하는 리소그래피에서 마스크가 없는 디지털 리소그래피로의 전환을 촉진하고 있습니다.

제프는 "TI는 엔지니어들이 강력하고 새로운 컴퓨팅 솔루션을 시장에 선보일 수 있도록 디지털 리소그래피 시스템의 개발을 지원하고 있습니다. 디스플레이 기술로 방향을 전환하기 전에, 우리는 인쇄를 위한 최초의 DMD 칩을 설계했습니다. 이제 가장 진보된 디지털 리소그래피 솔루션을 제공하면서, DLP 기술이 가진 인쇄 분야의 기존 기술과 혁신적인 방식으로 다시 연결하고 있습니다."

데이터센터에서 자율주행 시스템, 그리고 다른 고성능 컴퓨팅 애플리케이션에 이르기까지, DLP 기술을 활용한 디지털 리소그래피 시스템으로 구현되는 첨단 패키징은 우리 삶의 모든 측면에 영향을 미칠 혁신을 주도할 것입니다. 제프는 "결국 중요한 것은 삶에 변화를 가져오는 기술을 가능하게 하는 것"이라고 말합니다.