SK하이닉스가 지난 28일 업계 최초로 ‘High-K EMC’ 소재를 적용한 고방열 모바일 D램을 개발해 글로벌 고객사에 공급을 시작했다고 29일 밝혔다.

EMC(에폭시 몰딩 컴파운드)는 반도체를 외부 충격·수분·전하 등으로부터 보호하면서 열을 방출하는 후공정 핵심 소재다.

이번에 SK하이닉스가 도입한 High-K EMC는 열전도 계수(K)가 높은 알루미나(Alumina)를 기존 실리카(Silica) 소재에 혼합 적용해 열전도 성능을 크게 높였다.

최근 플래그십 스마트폰은 모바일 AP 위에 D램을 적층하는 PoP(Package on Package) 구조를 채택하고 있다.

공간 효율성과 데이터 처리 속도를 높일 수 있지만, 모바일 AP에서 발생한 열이 D램 내부에 누적돼 성능 저하를 일으키는 점이 한계점으로 지목됐다.

이에 SK하이닉스는 신소재를 적용해 D램 패키지의 열전도도를 기존 대비 3.5배 개선했으며, 열이 수직으로 전달되는 경로의 열 저항을 47% 낮췄다고 설명했다.

이를 통해 스마트폰 발열 문제를 줄이고, 소비 전력 절감과 배터리 지속시간, 제품 수명 연장 효과를 확보한다는 목표다.

SK하이닉스 관계자는 “방열 성능을 향상한다는 것은 단순 온도 문제를 넘어 사용자의 불편함을 줄인다는 의미가 더 크다”라고 말했다.

이어 “소재 기술 혁신을 기반으로 차세대 모바일 D램 시장에서의 기술 리더십을 강화하겠다”라고 덧붙였다.

신소재 기반 고방열 모바일 D램 [SK하이닉스 제공]

한편 스마트폰 등 모바일 기기의 성능이 고도화되고 온디바이스 AI와 초고속 연산 환경이 일반화되면서 발열 억제 기능은 사용자 경험의 핵심 요소로 부상하는 분위기다.

과도한 발열은 성능 저하, 기기 과열, 배터리 손상과 더불어 전체 기기의 수명을 단축시키며, 반대로 방열이 잘 되는 D램은 장시간 사용에도 성능 저하 없이 쾌적한 사용자 경험을 제공한다.

발열로 인한 불쾌감이나 배터리 소모 증가 우려를 줄여주는 효과 역시 크다.

특히 SK하이닉스가 이번에 선보인 신소재와 발열 억제 성능은 후공정 소재 혁신이 반도체 성능과 직접 연결된다는 것을 보여준다.

구체적으로 EMC와 같은 후공정 소재는 반도체 칩을 외부 환경으로부터 보호하고 내부 열을 외부로 배출하는 통로 역할을 한다.

이어 글로벌 시장 조사 기관 Di 마켓에 따르면 글로벌 모바일 D램 시장은 올해 최대 33조 원 규모까지 성장할 것으로 전망했다.

예상 연평균 성장률은 10%에서 14% 수준이며, 2033년까지 약 96조 원 규모에 달할 수 있다는 기대다.

성장의 원동력으로는 고성능 모바일 기기와 플래그십 스마트폰 수요, AI·5G 기반 첨단 기술의 확산이 꼽히고 있다.

끝으로 발열 개선은 에너지 절감과 탄소 배출 저감 효과와도 연결할 수 있다.

시스템 동작 온도가 낮아지면 불필요한 전력 소모가 줄어 에너지 효율이 높아지고, 발열 저감을 통한 전력 사용량 감소는 간접적으로 탄소 배출 감축 효과를 나타내게 된다.

이에 앞으로 소재와 공정 혁신이 에너지 절약과 지속 가능성에 얼마나 큰 기여를 할 수 있을지 관심이 모이는 분위기다.