COOLS、HBM後工程の「ボトルネックは熱」　ISMP 2026でボンディング周期短縮技術を発表

COOLS（쿨스、代表＝チョ・ジンヒョン）は10月13日、11月4日に釜山のパラダイスホテルで開かれる国際マイクロエレクトロニクス・パッケージング・シンポジウム（ISMP 2026）で口頭発表を行うと明らかにした。発表テーマは、HBMの熱圧着ボンディングと光共同パッケージング（CPO）の接合に共通して適用される「選択的エネルギー結合」プラットフォーム。接合に必要な熱をパッケージ全体ではなく接合界面だけに、必要な瞬間だけ伝えることで、工程速度を上げながら周辺構造の熱暴露を減らす方式だ。

SK하이닉스（SKハイニックス）が19兆ウォンを投じて清州に先端パッケージング工場P&T7を建設し、サムスン電子とSKハイニックスが社内の後工程ラインをHBMに優先配分するなど、HBMの供給量は後工程の処理能力で決まる局面にある。この処理能力を縛っているのが熱である。HBMを一段積み上げるたびに接合部を加熱して冷やす必要があり、この冷却時間がボンディング装置の処理量を決める。繰り返される加熱と冷却は、下部の層に熱履歴と応力も蓄積させる。

COOLSは、処理速度と熱損傷という二つの問題に一つの原理で取り組んだ。今回の発表「サーマルクラッチとオプティカルクラッチ：HBMボンディングと光共同パッケージングのための選択的エネルギー結合プラットフォーム」は、抄録審査を経て口頭発表に採択された。

HBMの熱圧着ボンディング向けのサーマルクラッチは、接合直後に高熱伝導の窒化アルミニウム製ヒートレシーバーをヒーターに接触させ、固体伝導で熱を抜き取る。次のチップを整列させる間にヒートレシーバーを再生し、冷却時間を工程周期から外す仕組みだ。COOLSは量産用の熱圧着ボンディングヒーターを改造した検証で、11×11mmのHBM3Eチップを基準にボンディング周期を7.0秒から3.4秒へ51%短縮した。ヒーター構造を変えない状態で10回繰り返し測定した結果である。

CPO接合向けのオプティカルクラッチは、同じ原理を光で実現する。1.45～1.60マイクロメートルの波長の光がシリコン光集積回路を通過し、接合界面の金属層だけで吸収され、周囲に熱が広がる前に加熱が終わる。

チョ・ジンヒョン代表は「接合に必要なのは界面の熱であって、パッケージ全体の熱ではない」と述べ、「後工程の競争は、同じ装置でどれだけ多く、損傷を抑えて接合するかの戦いだ」と語った。

COOLSは今年4月に設立された半導体パッケージング技術企業で、特許2,713件を出願している。チョ・ジンヒョン代表はソウル大学機械工学の学士・修士、ミシガン大学の熱伝達工学博士で、サムスン電子の映像ディスプレイ事業部でマスターとして28年間勤務した。