일반기술

단일체 방열판 구조를 갖는 반도체 칩

반도체 소자의 방열은 대부분 소자 뒷면에 히트싱크를 부착하여 실현하게 되는데 이때 히트싱크와 실리콘 칩 사이의 계면에서의 열 저항이 열전달 효율을 결정하는 중요한 요소가 된다. 본 기술은 두꺼운 실리콘 기판을 이용하여 기판 뒷면에 핀 모양의 히트싱크를 식각함으로써 단일체 형태의 히트싱크를 제작하는 방법이다. 이 경우 발열 표면적이 증가하면서도, 단일 기판으로 이루어져 계면이 존재하지 않으므로, 효과적인 열 전달이 가능하게 된다. 반도체 칩의 집적도가 높아지고, 동작속도가 고속화되면서 필연적으로 칩의 전력소모가 증가하게 된다. 이는 결국 열 에너지의 형태로 칩을 빠져나가게 되는데, 이때 발생되는 열을 효과적으로 제거하지 않으면 소자의 작동오류가 발생하거나 고열로 소자가 파괴되는 경우가 생긴다. 결국 고성능 칩의 설계에서 저전력 문제와 더불어 방열부분은 매우 중요한 요소가 된다. 이러한 기술은 공냉 또는 수냉 방식의 냉각이 필요한 반도체 소자에 대부분 응용될 수 있다.