2년 내 서버·전장·AI 등 고부가 FC-BGA 제품 비중 50% 이상 확보 계획
“FC-BGA 기술력으로 서버, 자율주행 등 하이엔드 기판 시장 집중 공략”

삼성전기가 8월 22일 서울 중구 삼성전자 기자실에서 반도체 기판 설명회를 열고, 반도체 패키지 기판 시장 현황과 제품 개발 방향에 대해 소개하고 있다. <사진=김은서 기자>

삼성전기가 2년 내 서버, 전장, AI(인공지능) 등 고부가 FC-BGA(플립칩-볼그리드어레이) 제품 비중을 50% 이상으로 확대하고, 하이엔드 반도체기판 시장 공략에 박차를 가한다. 글로벌 반도체기판 시장이 산업·전장 분야를 중심으로 빠르게 성장할 것으로 보이는 가운데 특히 AI 확대로 고성능 FC-BGA에 대한 수요는 지속 확대될 것으로 전망된다.

삼성전기는 이달 22일 서울 중구 삼성전자 기자실에서 반도체기판 설명회를 열고, 반도체 패키지 기판 시장 현황과 제품 개발 방향에 대해 소개했다.

반도체기판은 반도체와 메인 기판 간 전기적 신호를 전달하고, 반도체를 외부의 충격 등으로부터 보호해주는 역할을 한다. 단자 사이 간격이 100um(마이크로미터)로 A4 두께 수준인 반도체 칩과 약 350um인 메인 기판이 직접적으로 연결될 수 없기 때문에, 반도체기판이 이를 연결하는 다리 역할을 하는 것이다.

반도체기판 중 하나인 FC-BGA는 고집적 반도체 칩과 기판을 플립칩 범프로 연결해 전기 및 열적 특성을 높인 패키지 기판이다. 정보 전달 속도가 빨라 주로 PC, 서버, 네트워크, 자동차용 CPU(중앙처리장치), GPU(그래픽 처리 장치)에 사용된다.

반도체 업계에서는 로봇, 자율주행 등에 탑재되는 고성능 반도체 수요가 증가함에 따라 이에 대응할 수 있는 기판 기술 수요도 늘어나는 추세다. 특히 패키지 전체의 성능을 끌어올리기 위해 여러 반도체 칩을 기판 위에 올리는 멀티 패키지 제품들이 나오면서 기판 기술 고도화가 요구되고 있다 빅데이터와 AI에 적용되는 FC-BGA는 대형화, 층수 확대, 미세 회로 구현, 소재 융복합화 등 높은 기술이 요구된다.

반도체기판이 반도체 성능 향상의 핵심 부품으로 자리 잡으면서 시장 수요는 꾸준히 증가할 것으로 전망되고 있다. 시장조사업체 프리스마크에 따르면 반도체기판 시장 규모는 2024년 4조8000억원에서 2028년 8조원으로 연평균 약 14%로 지속 성장할 것으로 예상된다. 특히, 5G 안테나, ARM CPU, 서버·전장·네트워크와 같은 산업 ·전장 분야가 시장 성장을 견인할 것이란 관측이다.

삼성전기 반도체 패키지 기판. <사진=삼성전기>

삼성전기는 성장 분야인 고성능 서버 및 네트워크, 자율주행 등 하이엔드 반도체기판 시장에 집중해 2026년까지 고부가 FC-BGA 제품 비중을 50% 이상으로 확대한다는 포부를 내비쳤다.

삼성전기는 지난달 글로벌 반도체 기업 AMD와 고성능 컴퓨팅(HPC) 서버용 FC-BGA 공급 계약을 맺고 제품 양산을 시작했다고 밝힌 바 있다. 서버용 FC-BGA는 반도체기판 중 가장 기술 난도가 높은 제품으로 후발 업체 진입이 어려운 분야다.

초격차 기술력을 유지하기 위해 대규모 투자도 단행했다. 삼성전기는 1조9000억원 규모 투자를 통해 부산과 베트남 신공장을 하이엔드 반도체 기판 제품 양산 기지로 탈바꿈했다.

특히 베트남공장은 올 2분기부터 FC-BGA 양산에 본격적으로 돌입했다. 이 곳은 사업 지능형 제조 시스템을 운영하는 스마트 팩토리 시스템을 적용한 것이 특징이다. 

삼성전기 관계자는 “지능형 제조 시스템을 통해 공장 내 모든 운영 데이터를 자동으로 수집, 분석해 라인 운영에 실시간 반영하고 있다”며 “베트남공장은 AI 딥러닝 기술을 활용해 최적의 레시피를 자동으로 적용하고, 데이터에 기반한 실시간 분석을 통해 최고 품질의 제품을 양산하고 있다”고 설명했다.

삼성전기는 차별화된 반도체기판 기술력으로 FC-BGA 시장 공략을 이어간다는 방침이다. 먼저 10mm 이상의 초대면적화 기술, 26층 이상의 초고층화 기술, 수동소자 부품을 패키지 기판 내에 내장하는 기술 등을 확장시키기로 했다. 또 반도체의 성능을 배가시키는 EPS 기술, 초미세회로를 기판에 직접 구현해 다양한 실리콘 디바이스를 하나의 패키지 기판에 장착해 성능을 배가시키는 기술 등 차세대 반도체기판 시장에서 요구하는 요소 기술도 확보해 고객과의 협력을 강화한다는 구상이다.

이날 발표를 맡은 황치원 삼성전기 패키지개발팀장 상무는 “삼성전기는 기술 경쟁력 제고에 집중하고 있다”며 “현재 기술력 측면에선 FC-BGA 시장을 선도하고 있는 대만 유니마이크론, 일본 이비덴 등에 결코 뒤처지지 않고 있다고 본다”고 밝혔다.

[CEO스코어데일리 / 김은서 기자 / keseo@ceoscore.co.kr]