반도체 산업의 경쟁력이 회로 미세화를 넘어, 여러 칩을 하나로 연결해 성능을 극대화하는 ‘어드밴스드 패키징(Advanced Packaging)’으로 이동하고 있다. 이제 패키지 기술은 단순한 후공정을 넘어, 칩 간의 전기적 연결 및 전력 효율, 시스템 성능 등을 최적화해 AI 시스템의 완성도를 결정짓는 ‘게임 체인저’로 자리매김했다.
뉴스룸은 대학생 앰버서더 이나래, 박인욱과 함께 SK하이닉스 노원석 TL, 민준홍 TL(HBM PKG제품 팀)을 만나, 차세대 AI 메모리의 글로벌 표준을 개척하고 고객의 청사진을 맞춤형으로 구현해 내는 PKG개발 직무의 비전과 핵심 가치를 들여다봤다.
AI 메모리 완성도의 방점을 찍는다, PKG개발
PKG개발 직무는 반도체 칩을 외부 환경으로부터 보호하고 기판과 전기적으로 연결하는 역할을 넘어, 여러 칩을 하나의 최적화된 시스템으로 통합해 기기의 최종 성능과 전력 효율까지 높이는 역할을 맡고 있다.
특히 방대한 데이터를 초고속 · 고효율로 처리해야 하는 AI 반도체에는 HBM처럼 여러 개의 칩을 수직으로 적층하거나, 서로 다른 기능을 하는 칩을 하나로 묶는 고도의 패키징 기술이 요구된다. 이에 따라 PKG개발은 칩 간의 물리적 거리를 최소화하고 데이터 통로를 확장하며, 복잡한 적층 구조에서 발생하는 발열과 신뢰성 문제를 해결하는 등 패키지 시스템을 최적화하는 연구 및 개발에 주력하고 있다.
PKG개발 직무의 가장 큰 특징은 반도체 칩 자체를 만드는 것이 아니라, 완성된 칩을 실제 제품 수준의 시스템으로 구현한다는 점이다. 선행 개발 직무인 소자나 공정이 칩 내부의 트랜지스터 구조와 회로 성능 향상에 집중한다면, PKG개발은 완성된 칩을 유기적으로 연결 · 집적해 성능과 전력 효율, 신뢰성을 최적화하는 ‘통합 엔지니어’의 역할을 수행한다.
또한, 양산기술(P&T) 직무가 양산 안정화와 수율 확보에 중점을 둔다면, PKG개발은 새로운 패키지 구조와 공정을 설계 · 검증하는 개발 업무에 집중한다.
▲ PKG개발 직무 내 세부 직무
세부 직무는 크게 세 파트로 나뉜다. ‘Package 제품 개발’은 설계, 공정, 장비를 종합적으로 최적화해 경쟁력 있는 제품을 개발하고, 이를 바탕으로 안정적인 양산 기반을 마련한다. ‘혁신 · 차별화 기술 개발(Package Innovation)’은 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 혁신 기술과 차별화된 패키지 설루션을 개발해 미래 제품 경쟁력을 확보하고 고부가가치를 창출한다. 마지막으로 ‘미래 기술 및 고객 대응’ 조직은 차세대 플랫폼을 선제적으로 개발하는 동시에, 고객사의 다양한 요구에 맞춘 맞춤형 패키지 설루션을 제공하여 제품 경쟁력을 극대화한다.
이처럼 PKG개발 내 세 조직은 현재의 제품 경쟁력을 확보하는 데서 나아가 미래 기술을 준비하고, 고객과 시장이 요구하는 차세대 패키지 설루션을 구현하는 역할까지 담당한다. 이들은 긴밀한 협업을 바탕으로 제품 경쟁력과 기술 혁신을 동시에 이끌며, AI 시대 반도체의 성능 한계를 확장하는 핵심 축으로 기능하고 있다.
PKG개발은 이런 인재를 찾는다
반도체 패키징은 칩, 기판, 범프, 소재 등 다양한 물리적 요소를 결합해 하나의 시스템으로 완성하는 기술이다. 따라서 PKG개발 엔지니어에게는 특정 기술이나 공정 하나가 아닌 시스템 전체의 관점에서 문제를 바라보고 해결하는 역량이 요구된다. 특히, 다양한 요소가 복합적으로 영향을 주는 만큼, 공정 중 발생하는 이상 현상 역시 단일 원인으로 설명되는 경우가 드물다. 열, 구조, 재료 특성 등 다양한 관점에서 현상을 해석하고, 데이터를 기반으로 근본 원인을 논리적으로 추적하는 분석 역량이 중요한 이유다.
아울러 문제를 해결하고 이를 실제 공정에 적용하기 위해서는 설계, 소재, 장비 등 수많은 유관 조직과의 협업이 필수다. 때문에 기술적 내용을 명확하게 전달하고 서로 다른 관점과 요구사항을 조율해 최적의 해결책을 도출하는 커뮤니케이션 역량 역시 중요한 경쟁력으로 꼽힌다.
SK하이닉스 송상목 TL(Talent Acquisition 팀)은 “미세공정 한계와 AI 반도체 확대로 인해 첨단 패키징이 새로운 성능 혁신 수단으로 자리 잡고 있다”며 “2.5D · 3D 패키징, 하이브리드 본딩(Hybrid Bonding), 칩렛(Chiplet)과 같은 기술은 단순 후공정이 아니라 시스템 성능 자체를 결정하는 핵심 기술로 부상하고 있어, PKG개발 직무의 전략적 가치는 앞으로 더욱 확대될 것”이라고 설명했다.
이어 “패키지 기술의 역할이 확대되는 만큼, 향후 해당 직무는 공정 지식을 넘어 시스템 전반을 꿰뚫어 보는 ‘융합형 엔지니어’의 성격이 한층 강해질 것”이라며, “반도체 전공정(Front-end)은 물론 특히 후공정(Back-end) 전반에 대한 지식을 탄탄히 숙지한다면 채용과 실무 모두에서 큰 강점이 될 수 있다”고 조언했다.
PKG개발 직무 현직자 인터뷰
▲ (왼쪽부터)HBM 패키지의 특성과 PKG개발 직무의 역할에 대해 설명하는 노원석 TL, 민준홍 TL
Q. 간단한 자기소개 부탁드립니다.
노원석 TL: Package 제품 개발 조직 소속으로 스탠다드(Standard) HBM 제품의 패키지 개발 업무를 담당하고 있습니다. 스탠다드 HBM은 JEDEC(국제반도체표준협의기구) 표준 규격을 준수하여 다양한 시스템에 범용적으로 적용할 수 있도록 설계된 제품입니다. 저희 조직은 고성능화에 따른 발열을 제어하기 위해 신규 공정 및 소재 개발에 집중하고 있습니다.
민준홍 TL: 저도 동일하게 Package 제품 개발 조직에 소속되어 있으며, 특정 고객사의 고유한 요구사항에 맞춰 최적화된 성능과 기능을 제공하는 커스텀(Custom) HBM 패키지 개발 업무를 맡고 있습니다. 스탠다드 제품과 전반적인 업무 프로세스는 유사하지만, 커스텀 제품은 표준 규격에서 일부 벗어나는 특화된 영역이 존재합니다. 따라서 고객이 요구하는 스펙과 자사에서 대응 가능한 기술 수준에 대한 긴밀한 협의가 필수입니다. 최근 패키징의 중요도가 한층 높아지면서, 저 역시 이러한 고객 협의 과정에 직접 참여하고 있습니다.
Q. PKG개발 직무의 핵심 목표 무엇인가요?
노원석 TL: 패키징은 반도체 칩의 성능과 신뢰성을 최종적으로 구현하는 단계입니다. 아무리 우수한 칩이라도 패키지에서 문제가 발생하면 제품 경쟁력을 확보할 수 없는 만큼, 개발 단계부터 양산까지 안정적인 품질을 확보하는 것이 가장 중요한 목표입니다.
민준홍 TL: ‘More than Moore*‘라는 말이 있듯, 물리적 한계에 직면한 단일 칩의 성능 제약을 패키지 기술로 극복하는 것이 궁극적인 목표입니다. 하이브리드 본딩, 칩렛과 같은 어드밴스드 패키징 기술을 적기에 개발 · 적용해 제품의 성능과 가치를 높이고, 나아가 이를 안정적인 양산과 수율 확보로 연결하는 데 집중하고 있습니다.
* More than Moore: 반도체 미세화를 통한 성능 향상을 설명하는 ‘무어의 법칙’의 한계를 넘어, 첨단 패키징과 이종 집적 등 다양한 기술로 성능을 높이는 기술 패러다임
Q. 현업에서 가장 많이 고민하는 문제는 무엇인가요?
노원석 TL: 제품 개발에서는 고객과 약속한 일정 내에 완성도 높은 결과물을 제공하는 것이 중요합니다. 개발 일정이 지연되면 고객 신뢰는 물론 시장 대응에도 영향을 미칠 수 있기 때문에, 제품이 적기에 양산될 수 있도록 전 과정을 면밀하게 관리하고 있습니다. 동시에 유관 부서와 긴밀히 협업하며 잠재적인 품질 이슈를 사전에 점검하고 대응하는 데에도 많은 노력을 기울이고 있습니다.
민준홍 TL: 제품 개발은 한정된 시간과 자원 안에서 최적의 결과를 만들어내야 하는 업무인 만큼, 자원을 효율적으로 활용하는 방안을 늘 고민하고 있습니다. 최근에는 특정 공정 셋업을 위해 일부만 제작된 자재를 우선 제공받아 셋업 기간을 미리 확보하거나, 실제 구조를 모사한 더미(Dummy) 자재를 직접 제작해 사전에 평가하는 방식 등으로 효율성을 높이고 있습니다.
Q. PKG개발 직무에서 신입사원에게 기대하는 자질이나 역량은 무엇인가요?
노원석 TL: 협업 능력과 소통 능력입니다. 패키지 제품 개발은 다양한 유관 부서와의 협업을 기반으로 이루어집니다. 내부 조직은 물론 외부 협력사와 조율해야 할 사안도 많은 만큼, 자신의 생각을 논리적이고 명확하게 전달하는 커뮤니케이션 역량을 중요하게 평가합니다.
민준홍 TL: 의사소통 능력뿐만 아니라 문제 해결을 위한 끈기가 필요합니다. 특히, 개발 과정에서는 예상치 못한 불량이나 기술적 이슈가 발생하기 마련인데요. 다양한 가설을 세우고 검증하며 근본 원인을 찾아 해결하는 집요한 자세가 필요합니다.
Q. PKG개발 직무를 꿈꾸는 예비 지원자에게 조언을 해주신다면?
노원석 TL: AI 시대를 맞아 반도체 패키지의 중요성은 더욱 커지고 있습니다. 그만큼 PKG개발 엔지니어가 성장할 수 있는 기회도 확대되고 있습니다. SK하이닉스에서 차세대 패키지 기술 개발에 함께 도전하며 성장해 나갈 분들을 기대하고 있습니다.
민준홍 TL: HBM이 주목받고 있지만, 패키지 기술에 대해 깊이 있게 접할 수 있는 기회는 생각보다 많지 않을 것입니다. 따라서 현재 알고 있는 지식의 양보다 자신의 강점을 바탕으로 조직에 어떤 기여를 할 수 있을지 고민하는 것이 더 중요하다고 생각합니다. 입사 후에는 HBM을 비롯한 첨단 패키지 제품의 개발 과정에 직접 참여하며, 자신이 개발한 기술이 실제 제품으로 구현되는 과정을 경험할 수 있습니다. 그 과정에서 큰 보람과 성취감을 얻을 수 있을 것이니, 주저 말고 지원해 주세요.
