[뉴스토마토 오세은 기자] “삼성전자, 엔비디아의 반도체 칩이 아무리 뛰어난 성능을 가졌더라도 반도체 패키지 기판에 실장이 되지 않으면 무용지물입니다.”

 

6일 인천 연수구 송도컨벤시아에서 열린 국내 최대 기판 전시회인 ‘국제PCB 및 반도체 패키징 산업전(KPCA 2023)’에서 삼성전기(009150) 관계자는 반도체 패키지 기판 필요성에 대해 이같이 말했습니다.

 

반도체기판은 고집적 반도체 칩과 메인보드를 연결해 전기적 신호와 전력을 전달하는 제품입니다. 컴퓨터 내부를 열어보면 가장 커다란 초록색 판이 보이는데 이것이 메인보드이고, 이 위에 반도체를 실장한 작은 초록색 판이 반도체 기판입니다. 반도체 기판 없이 반도체를 메인보드에 직접 배열하는 것은 사실상 불가능하고 또 그렇게 배열하면 반도체 제 기능이 구현되지 않습니다.

 

이날 국내 전자부품 양대 산맥인 삼성전기와 LG이노텍(011070)은 일찌감치 미래먹거리로 낙점한 반도체 기판플립칩 볼그리드 어레이(FC-BGA)을 나란히 선보였습니다.

 

FC-BGA는 반도체칩과 패키지 기판을 플립칩 방식으로 연결한 제품으로 인공지능(AI), 5G, 자동차, 서버, 네트워크용 등 다양한 응용처에 쓰입니다. 특히 10나노 이하 공정의 반도체가 생산되면서 반도체 기판도 미세회로 등을 구현해야 하는 고난도 기술이 요구되고 있습니다.

 

 

 

 

우선 삼성전기는 이번 전시회에서 FC-BGA와 플립칩 칩 스케일 패키지(FSCCP)를 나눠 전시했습니다. FC-BGA가 서버용, AI, 자동차 등이 응용처라면 FSCCP는 모바일에 쓰입니다.

 

특히 이날 삼성전기가 전시한 서버용 FC-BGA는 신호를 고속으로 처리하기 위해 면적이 일반 FC-BGA 4배, 내부 층수는 2배인 20층 이상을 구현한 최고난도 제품입니다. 삼성전기는 국내 유일 서버용 FC-BGA를 양산하고 있습니다.

 

이외 모바일용 초슬림, 고밀도 반도체 기판도 전시했습니다. 반도체기판에서 내부 지지층인 코어를 제거하는 공법을 적용해 기존 제품보다 두께를 50% 줄여 점점 더 얇아지는 스마트폰에 용이합니다. 또 2개 이상의 반도체 칩을 기판에 배열해 통합된 시스템으로 구현할 수 있는 패키지 기판 ‘시스템 온 서브스트레이트(SoS)’도 선보였습니다.

 

김용훈 삼성전기 전략마케팅실장(그룹장)은 ‘반도체 패키지 기판의 기술 동향 및 개발 현황’ 주제로 진행한 국제심포지엄에서 “반도체 성능이 향상되면서 패키지 기판도 대형화와 고다층화가 요구되고 있다”면서 “무엇보다 기판은 전력이 안정적으로 공급되는 것이 중요하다”고 말했습니다.

 

LG이노텍은 FC-BGA, 패키지 서브스트레이트(기판), 테이프 서브스트레이트 존을 구성해 여러 기판을 선보였습니다. LG이노텍은 지난해 TV와 가전에 들어가는 FC-BGA를 양산했으며, 연내 패키지 서브스트레이트 양산을 목표로하고 있습니다. LG이노텍의 FC-BGA는 제조 과정에서 열과 압력 등으로 기판이 휘는 현상을 최소화한 게 특징입니다. 

 

삼성전기와 LG이노텍이 앞다퉈 FC-BGA 사업에 열을 올리는 이유는 높은 수익성 때문으로 풀이됩니다.

 

실제 시장조사기관 후지키메라 종합연구소는 글로벌 FC-BGA 기판 시장 규모가 지난해 80억달러(약 9조8800억원)에서 연평균 9%씩 성장해 오는 2030년엔 164억달러(약 20조2540억원)까지 커질 것이라고 전망했습니다. 

 

전세계 FC-BGA 시장은 일본 이비덴과 신코가 선두주자이긴하나 삼성전기와 LG이노텍도 대규모 시설투자를 단행하며 시장 안착에 속도를 내고 있습니다. 삼성전기는 지난 2021년부터 부산, 세종, 베트남 등 생산법인에 1조9000억원을 투자해 기판 사업 확대에 나섰고, LG이노텍 역시 지난해부터 FC-BGA 관련 사업에 4130억원을 투자했으며, 지난해 6월엔 LG전자(066570)에 2834억원을 주고 사들인 공장을 FC-BGA 생산기지로 구축하기도 했습니다.

 

한편, 올해 20회를 맞는 이번 전시회는 ‘PCB & IC PACKAGING Move the World’를 슬로건으로 열렸으며, LG이노텍, 삼성전기, 두산전자 등 15개국 220개사 500부스가 참가해 역대 최대규모를 이뤘습니다.

 

 

 

오세은 기자 ose@etomato.com