COOLS: “Nút thắt của công đoạn đóng gói HBM là nhiệt”, trình bày công nghệ rút ngắn chu kỳ bonding tại ISMP 2026

COOLS (쿨스), do ông Cho Jin-hyun làm tổng giám đốc, ngày 13/10 cho biết công ty sẽ có bài thuyết trình tại Hội nghị quốc tế về đóng gói vi điện tử (ISMP 2026), diễn ra ngày 4/11 tại khách sạn Paradise, Busan. Chủ đề bài trình bày là nền tảng “truyền năng lượng có chọn lọc”, áp dụng chung cho công đoạn bonding ép nhiệt (thermal compression bonding) của HBM và công đoạn liên kết trong đóng gói quang đồng vị trí (CPO). Cách tiếp cận này đưa nhiệt cần cho mối nối chỉ tới bề mặt tiếp giáp và chỉ vào đúng thời điểm cần, thay vì làm nóng toàn bộ gói linh kiện, nhờ đó tăng tốc độ công đoạn trong khi giảm mức phơi nhiễm nhiệt của các cấu trúc xung quanh.

SK hynix đang chi 19.000 tỷ won để xây nhà máy đóng gói tiên tiến P&T7 tại Cheongju, còn Samsung Electronics và SK hynix ưu tiên phân bổ các dây chuyền công đoạn sau trong nội bộ cho HBM. Trong bối cảnh đó, sản lượng HBM được quyết định bởi năng lực xử lý của công đoạn sau. Thứ trói buộc năng lực xử lý này chính là nhiệt. Mỗi lần xếp thêm một tầng HBM đều phải nung nóng rồi làm nguội mối nối, và chính thời gian làm nguội quyết định sản lượng xử lý của thiết bị bonding. Việc nung nóng và làm nguội lặp đi lặp lại còn tích tụ lịch sử nhiệt và ứng suất ở các lớp bên dưới.

COOLS tiếp cận hai vấn đề — tốc độ xử lý và hư hại do nhiệt — bằng một nguyên lý duy nhất. Bài trình bày lần này, mang tên “Thermal Clutch và Optical Clutch: nền tảng truyền năng lượng có chọn lọc cho bonding HBM và đóng gói quang đồng vị trí”, đã qua vòng thẩm định tóm tắt và được chọn trình bày bằng miệng.

Thermal Clutch dành cho bonding ép nhiệt HBM hoạt động bằng cách cho bộ thu nhiệt nhôm nitride có độ dẫn nhiệt cao tiếp xúc với bộ gia nhiệt ngay sau khi liên kết, rút nhiệt ra bằng dẫn nhiệt chất rắn, rồi tái tạo bộ thu nhiệt trong lúc căn chỉnh chip kế tiếp, qua đó loại thời gian làm nguội khỏi chu kỳ công đoạn. Trong thử nghiệm trên một bộ gia nhiệt bonding ép nhiệt dùng cho sản xuất hàng loạt đã được cải tiến, COOLS rút chu kỳ bonding với chip HBM3E kích thước 11×11mm từ 7,0 giây xuống 3,4 giây, tức giảm 51%. Kết quả này được đo lặp lại 10 lần mà không thay đổi kết cấu bộ gia nhiệt.

Optical Clutch dành cho liên kết CPO hiện thực hóa cùng nguyên lý đó bằng ánh sáng. Ánh sáng bước sóng 1,45–1,60 micromet đi xuyên qua mạch quang tích hợp bằng silicon và chỉ bị hấp thụ tại lớp kim loại ở bề mặt tiếp giáp, quá trình gia nhiệt kết thúc trước khi nhiệt kịp lan ra xung quanh.

Tổng giám đốc Cho Jin-hyun nói: “Thứ cần cho mối nối là nhiệt tại bề mặt tiếp giáp, chứ không phải nhiệt của cả gói linh kiện.” Ông nói thêm: “Cuộc cạnh tranh ở công đoạn sau là cuộc chiến xem với cùng một thiết bị thì gắn được bao nhiêu và gây hư hại ít đến mức nào.”

COOLS là doanh nghiệp công nghệ đóng gói bán dẫn được thành lập vào tháng 4 năm nay, đã nộp đơn đăng ký 2.713 bằng sáng chế. Ông Cho Jin-hyun có bằng cử nhân và thạc sĩ cơ khí Đại học Quốc gia Seoul, tiến sĩ kỹ thuật truyền nhiệt Đại học Michigan, và từng làm việc 28 năm với vị trí master tại bộ phận kinh doanh màn hình hình ảnh của Samsung Electronics.