삼성전기 패키지개발팀장 황치원 상무가 반도체패키지기판을 소개하고 있다. (사진=삼성전기)
삼성전기가 인공지능(AI) 서버와 자동차 전장 부품 등 수요에 대응해 2년 안에 고부가제품인 플립칩 볼그리드 어레이(FC-BGA)의 매출 비중을 50% 이상으로 확대한다고 25일 밝혔다.
반도체 기판은 반도체 칩과 메인보드를 연결하고 전기 신호를 전달하며 칩을 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다. 과거 기판과 반도체를 구리 등 금속선으로 연결하는 와이어본딩 방식에서 최근엔 FC-BGA 방식이 활용되고 있다.
이는 기판 표면에 원형의 금속을 형성하고 전기 신호를 전달하는 기술로, 주로 기판 가장자리에 자리잡는 금속선보다 원형의 금속은 넓은 면적에 형성할 수 있어 PC나 자동차, 네트워크 중앙처리장치(CPU)과 그래픽처리장치(GPU)에 사용된다.
최근에는 프로세서와 고대역폭메모리(HBM), 컨트롤러 등이 집약된 AI 서버 반도체 분야에서 FC-BGA가 주목받고 있다.
황치원 삼성전기 패키지개발팀장(상무)은 “과거엔 전력 효율 등 기술을 모두 디바이스로 해결하려고 했다”면서 “요즘엔 기판으로 해결하려고 하고, 이를 통해 전체적인 비용은 낮아지고 성능이 높아진다”고 설명했다.
삼성전기는 지난 2022년 10월 국내 최초로 서버용 FCBGA 양산을 시작했다. 현재 이러한 칩 기판 기술은 글로벌 최상위 수준으로 평가받고 있다. 회사는 업계 최고 기술력으로 평가받는 일본, 대만 업체들과 같이 20층 이상의 고층 기판을 만들 수 있다.
또한 기판을 A4용지 두께 10분의 1 수준인 10㎛(마이크로미터)로 뚫어 연결하는 기술을 갖고 있다. 미세회로 회선 폭도 머리카락 두께의 20분의 1인 5㎛ 이하 수준으로 구현할 수 있다.
삼성전기는 오는 2026년까지 고부가 FCBGA 제품 비중을 50% 이상 확대한다는 목표다.
시장조사업체인 프리스마크에 따르면 반도체기판 시장 규모는 2024년 4조8000억원에서 2028년 8조원으로 연평균 약 14%로 성장할 전망이다. 특히 5G, ARM CPU, 서버와 전장, 네트워크와 같은 산업·전장 분야를 주축으로 성장이 이뤄질 것으로 예상된다.
삼성전기는 “반도체 업계는 로봇, 메타버스, 자율주행 등 반도체 성능 향상에 대응할 수 있는 기판 기술이 절실하다”며 “특히 빅데이터와 AI에 적용되는 FCBGA는 대형화, 층수 확대, 미세 회로 구현, 소재 융복합화 등 높은 기술이 요구된다”고 했다.
이어 “최근 AI 기술 등에 의한 고성능 반도체 수요가 늘어나면서 FCBGA 수요도 증가할 전망”이라며 “삼성전기는 국내 최초 서버용 FCBGA 양산 업체로써 차세대 기판 개발과 반도체기판 사업 경쟁력 강화에 집중하고 있다”고 강조했다.