삼성 갤럭시S6는 여러모로 변화가 큰 제품이다. 6.8mm 두께와 일체형 배터리, 더 선명해진 AMOLED 패널과 14나노 핀펫 공정에서 생산한 프로세서까지 다양한 변화 요소가 도입됐다.
이러한 변화는 반도체와 디스플레이, 화학소재 기술이 총 집합된 것으로, 가히 삼성그룹의 전자 산업 역량이 집약된 수준이다. 삼성SDI는 이 같은 변화를 이끌어 낸 각종 기술에 대해 12일 소개했다.
■날씬한 디자인의 비결은 ‘배터리’와 ‘케미칼 소재’
갤럭시S6에는 처음으로 ‘파우치형 배터리’가 적용됐다. 기존에는 배터리 착탈이 가능해 각형 배터리를 사용했지만, 일체형 디자인을 채택하면서 파우치형으로 바뀌었다.
본래 리튬이온 배터리는 모양에 따라 원형과 각형, 파우치형 등 3가지 형태로 나뉜다. 파우치형은 다른 형태와 달리 알루미늄 캔 대신 얇은 알루미늄 파우치에 배터리셀을 담는데, 흔히 사용하는 레토르트 식품의 파우치와 비슷한 형태다. 포장재가 얇아지기 때문에 더 얇은 디자인이 가능해지는 것. 비교적 변형하기도 쉬워서 디자인 유연성도 제공한다.또 다른 요소로는 제품 내부의 기판 틀을 만드는데 사용한 고부가 플라스틱 소재가 있다. 기판 틀에 폴리아미드(PA)와 유리섬유(GF)를 첨가한 고강성 플라스틱을 적용해 얇은 두께에도 강도 높은 프레임을 구현했다.
■더 선명한 화면, 그리고 엣지의 커브드 디스플레이
갤럭시S6에는 HD 해상도 보다 4배 더 높은 쿼드HD(QHD) 해상도 능동형 유기발광다이오드(AMOLED) 디스플레이가 탑재됐다. 또 함께 선보인 갤럭시S6 엣지에 적용된 측면 디스플레이도 곡면 특유의 화질과 일체감 등을 제공한다.
여기에는 삼성SDI가 개발한 OLED 발광소재인 ‘인광 그린 호스트’가 적용됐다. 이 소재는 OLED에서 빛의 3원색 중 녹색 빛을 내는 소재로, 그 동안 해외에서 수입해오다 지난해 삼성SDI가 처음으로 개발을 완료하고 양산에 돌입했다.
엣지 제품에 탑재된 커브드 디스플레이 구현에는 기존 유리 봉지재 대신 유기재료를 기반으로 한 박막 봉지재(TFE)가 적용됐다. 휘어지는 부분이 충격에 약해지는 특성이 있고 OLED 내부 유기물질이 산소나 수분에 노출될 위험이 높은 점을 감안, 유리보다 유연한 TFE를 사용한 것. 삼성SDI는 TFE가 유리보다 가공성이 좋고 강도가 높아 플렉서블 디스플레이에 주로 사용되고 있다고 밝혔다.
■14나노 핀펫 공정 엑시노스 AP에도 특별한 소재가
삼성전자는 갤럭시S6 초도물량에 자체 개발한 모바일 프로세서(AP) 엑시노스7 옥타 제품을 전량 탑재했다. 세계 최초로 14나노 핀펫 공정으로 제작된 이 칩은 전작 대비 처리 속도 20% 향상, 소비전력 35% 감소를 구현했다. 또 미세공정 도입으로 생산 수율을 기존 대비 30% 개선하기도 했다.
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14나노미터는 1미터의 10억분의 1 수준으로, 반도체 회로 선폭이 그만큼 줄어들었다는 것을 의미한다. 선폭이 줄어들면 전자의 이동거리가 수월해져 위와 같은 개선이 가능하다. 또 1장의 웨이퍼에서 더 많은 제품을 생산할 수 있어 장기적으로 생산단가도 절감할 수 있다.
이러한 미세공정을 구현하기 위해서는 해당 공정을 위한 별도의 반도체 공정 소재가 필요한데, 특히 반도체 회로를 그리는 패터닝 소재와 칩을 보호하는 패키징 소재가 필수적이다. 삼성SDI는 패터닝 소재인 SOH와 SOD, CMP 슬러리를 비롯해 패키징 소재 EMC를 통해 이 같은 미세공정 도입에 기여했다.