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[서울=뉴스핌] 김정인 기자 = "빅테크 기업들이 '플립칩(FC) 서브스트레이트'를 포함한 자체 칩을 개발하고 있기 때문에 반도체 패키지 기판 시장은 지속 성장할 것으로 예측됩니다."

황치열 삼성전기(009150) 패키지사업부 상무는 지난 22일 서울 중구 태평로빌딩에서 플립칩볼그레이어레이(FCBGA)를 소개하며 이처럼 말했다.

현재 반도체 산업은 로봇, 메타버스, 자율주행 등 반도체 성능 향상에 대응할 수 있는 기판 기술이 절실한 상황이다. 빅데이터와 인공지능(AI)에 적용되는 FCBGA는 대형화, 층수 확대, 미세 회로 구현, 소재 융복합화 등 기술 고도화가 요구되고 있다.

◆ 고성능 서버 및 네트워크, 자율주행 등 하이엔드 반도체기판 시장에 집중

삼성전기는 2022년 10월 국내 최초로 서버용 FCBGA 양산에 성공한 이후 업계 최고 수준의 FCBGA 기술력을 인정받았다. 삼성전기는 클라우드 시장 성장에 따른 고성능 서버 및 네트워크, 자율주행 등 하이엔드 반도체기판 시장에 집중해 2026년까지 고부가 FCBGA 제품 비중을 50% 이상 확보할 계획이다.

삼성전기 반도체패키지기판. [사진=김정인 기자]

반도체기판은 반도체와 메인 기판 간 전기적 신호를 전달하고, 반도체를 외부의 충격 등으로부터 보호해주는 역할을 한다. 반도체 칩을 두뇌에 비유한다면, 반도체기판은 뇌를 보호하는 뼈와 뇌에서 전달하는 정보를 각 기관에 연결해 전달하는 신경과 혈관에 비유할 수 있다.

반도체 칩은 메인 기판과 서로 연결돼야 하는데 메인 기판의 회로는 반도체보다 미세하게 만들기가 불가능하다. 따라서 반도체 칩과 메인 기판 사이를 연결해 주는 다리 역할이 필요한데 이것이 반도체기판이다.

반도체기판 중 하나인 FCBGA는 고집적 반도체 칩과 기판을 플립칩 범프로 연결하며 전기 및 열적 특성을 높인 패키지기판으로 주로 PC, 서버, 네트워크, 자동차용 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU)에 사용된다.

◆ 약 2조 원 투자해 반도체기판 초격차 기술력 유지…AMD에 공급 계약

삼성전기 반도체 패키지 기판 강점 기술로는 ▲대면적·고다층 기판을 위한 전용 자동화 라인 구축, 고수율로 제조 경쟁력 강화 ▲GPU, AI 고성능화를 위한 미래기술 선점을 통해 차별화 경쟁력 강화 ▲고속 프로세서 신호 연결을 위한 신호 전송 손실 감소 구현 ▲CPU 코어·메모리 증가로 파워 증가에 따른 전력 손실 구현 등을 꼽았다.

황치원 삼성전기 패키지개발팀장 상무가 반도체패키지기판을 소개하고있다. [사진=김정인 기자]

반도체기판 분야에서 초격차 기술력을 유지하기 위해 투자금액 1조9000억 원에 달하는 대규모 투자를 통해 부산과 베트남 신공장을 첨단 하이엔드 제품 양산기지로 운영하고 있다. 특히 삼성전기 베트남 공장은 자동화된 물류 시스템과 첨단 제조환경을 기반으로 지능형 제조 시스템을 운영하는 스마트 팩토리 시스템을 적용해 안정적으로 제품을 생산하고 있다.

이를 바탕으로 글로벌 기업에 제품을 공급하며 기판업계에서 존재감을 드러내고 있다. 지난 7월에는 글로벌 반도체 기업인 AMD와 고성능 컴퓨팅(HPC) 서버용 FCBGA 공급 계약을 맺고 제품 양산을 시작했다.

시장 전망도 긍정적이다. 시장조사업체인 프리스마크에 따르면 반도체기판 시장 규모는 2024년 4조8000억 원에서 2028년 8조 원으로 연평균 약 14%로 지속 성장할 것으로 예상된다. 특히 5G 안테나, ARM CPU, 서버·전장·네트워크와 같은 산업·전장 분야가 주축이 돼 시장 성장을 견인할 전망이다.

kji01@newspim.com