보이드 줄인 본딩 툴 설계로 대학생부 정상

서울시립대학교 첨단반도체패키징연구실 학생 3명이 하이브리드 본딩 공정의 결함을 줄이는 장비 설계로 ‘시뮬레이션 챌린지 2026’ 대학생부 대상을 받았다. 신소재공학과 최승욱·장선웅 학생과 화학공학과 김권희 학생으로 구성된 ‘하이브리드본딩으로세계를구하자’ 팀은 박아영 교수의 지도로 연구를 수행해 지난 7월 30일 서울 포스코타워 역삼에서 열린 본선에서 최고상에 올랐다.

학생팀은 ‘하이브리드 본딩 공정의 보이드 저감을 위한 Radial Collet Bonding Tool 설계’를 발표했다. 구리 패드와 절연층을 직접 접합하는 하이브리드 본딩 과정에서 계면 내부에 공기가 갇히는 문제를 줄이기 위해 콜렛의 곡률과 접촉 거동을 제어하는 장비 구조를 제안했다. 시뮬레이션으로 접촉 영역이 중심부에서 외곽으로 차례로 넓어지는 과정과 계면의 압력 분포를 분석해 보이드 발생 가능성을 낮추는 설계 방향을 도출했다. 문제 설정과 설계 변수 선정, 해석 모델 구축, 결과 분석과 발표도 학생들이 직접 맡았다.

올해 2회째인 이 대회는 시높시스 코리아 시뮬레이션·분석 부문이 기획하고 태성에스엔이가 공동 개최한 아카데믹 경진대회다. 참가자는 시뮬레이션 소프트웨어를 이용해 산업 현장의 기술 문제에 대한 해법과 설계 타당성을 제시한다. 카이스트와 서울대, 고려대, 연세대, UNIST, 서울시립대 등 전국 18개 대학에서 개인 참가자를 포함한 149개 팀이 사전 신청했고 80개 팀이 예선에 나섰다. 지난해보다 사전 신청은 약 52%, 예선 참여는 약 57% 늘었다.

대학생부와 대학원생부가 처음 분리된 이번 대회에서는 예선을 통과한 대학생 6개 팀과 대학원생 8개 팀 등 14개 팀이 본선을 치렀다. 대상팀에는 장학금과 함께 오는 9월 ‘시뮬레이션 월드 코리아 2026’에서 연구 결과를 발표할 기회가 주어진다. 연구실은 이번 성과를 바탕으로 하이브리드 본딩과 고밀도 인터커넥션, 계면 접착 신뢰성, 패키지 휨 제어를 포괄하는 연구를 이어가고 산업 현장에 적용할 공정·소재·장비 기술과 전문 인재 양성을 추진할 계획이다.