글로벌 반도체 '핵심' 떠오른 기판 시장…삼성·LG 'FC-BGA' 대격돌

[이데일리 이다원 기자] “우리나라 반도체 산업의 경쟁력 강화를 위해 반도체 기판 중요성도 부각했습니다.”(정철동 LG이노텍 사장)

최근 반도체 산업의 글로벌 경쟁이 심화하면서 반도체 기판 등 핵심 부품 산업의 경쟁도 치열해진 가운데 고성능·고집적 차세대 기판을 놓고 국내 2강으로 꼽히는 삼성전기와 LG이노텍의 핵심 기술을 가늠할 수 있는 장이 21일 열렸다.

정철동 LG이노텍 사장(왼쪽에서 여섯번째), 양향자 의원(왼쪽 일곱번째) 등 귀빈들이 21일 인천 송도컨벤시아에서 열린 국제 PCB 및 반도체패키징산업전에서 개회식을 진행하고 있다. (사진=이다원 기자)

이날 인천광역시 송도에서 열린 국내 최대 규모 반도체 기판·패키징 전시회인 ‘국제PCB 및 반도체패키징산업전(KPCA Show) 2022’에는 국내외 180여개 기업이 참가했다. 전시회의 화두는 플립칩 볼그리드 어레이(FC-BGA) 기판이었다. FC-BGA 기판은 반도체칩을 주 기판과 연결하는 반도체용 기판이다. FC-BGA는 PC, 서버 등의 반도체칩을 메인기판과 연결하는 반도체용 기판으로 주로 PC·네트워크 등의 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU)에 쓰인다. 최근에는 5G와 인공지능(AI), 전장 등 반도체 성능이 높아지면서 마찬가지로 고도화한 기판 기술이 요구되고 있다.

삼성전기가 21일 인천 송도컨벤시아에서 열린 국제 PCB 및 반도체패키징산업전에서 선보인 서버용 FC-BGA 칩(왼쪽)과 전시 부스 전경. (사진=이다원 기자)

이런 가운데 반도체 기판 ‘양강’인 삼성전기와 LG이노텍은 FC-BGA 제품을 공개하며 관심을 끌었다. 삼성전기(009150)는 고부가·고성능 FC-BGA를 앞세워 글로벌 시장을 공략하겠단 포부다. 올해 말 서버용 FC-BGA 제품 양산을 앞둔 삼성전기는 이 시장을 꽉 잡고 있는 일본 기업들을 돌파하겠다는 계획이다.

통상 서버용 FC-BGA 생산에는 고속 신호처리에 대응하기 위해 제품 면적을 넓히는 동시에 미세회로를 구현하고, 층수도 높이는 등 고도화한 기술이 필요하다. 삼성전기 서버용 FC-BGA는 기존 대비 면적과 층수, 반도체와 기판을 연결하는 배선 역할을 하는 ‘범프’ 수를 개선했다. 면적은 네 배가량 넓혔고 범프 수는 기존 제품 대비 8배 늘어난 8만개에 달한다.

LG이노텍(011070)은 내년부터 양산할 FC-BGA 신제품을 처음으로 공개했다. LG이노텍은 지난 2월 FC-BGA 시장 진출을 공식화하고 그간 4100여억원을 투자해 신규생산 설비를 마련했다. 제조 공정에서 열이나 압력 등으로 기판이 휘는 ‘휨 현상’을 최소화한 점이 강점으로 꼽힌다. 최근 고사양 FC-BGA 기판 면적이 넓어지면서 휨 현상이 심해져 업계에선 이를 해결할 방법이 필요했다.

LG이노텍은 개발 과정에서 AI 시뮬레이션을 적용해 휨 현상이 발생하지 않을 최적의 조합을 찾아냈다고 설명했다. 또 기존 무선 주파수 패키지 시스템(RF-SiP)용 기판에 도입하던 코어리스(반도체 기판 코어층 제거) 기술을 도입하며 다양한 코어 두께 적용도 가능하다.

LG이노텍이 내년부터 양산할 FC-BGA 기판을 인천 송도컨벤시아에서 열린 국제 PCB 및 반도체패키징산업전에서 공개했다. (사진=이다원 기자)

한국PCB·반도체패키징산업협회(KPCA) 회장이기도 한 정철동 사장은 이날 개회식에서 “코로나19가 잦아들면서 더 많은 회사가 참석하게 됐다”며 “또 한국 반도체 산업이 관계되면서 행사 규모가 더 커졌다는 생각이 든다”고 소감을 말했다. 국민의힘 반도체특위 위원장인 양향자 의원은 축사에서 “반도체 산업이 고집적화 한계를 뛰어넘어 새 도약을 하기 위해서는 차세대 PCB 기판과 패키징 기술이 긴밀하게 협력해 시너지를 내는 선순환 생태계가 구축돼야 한다고 생각한다”고 강조했다.