100㎜×100㎜ 크기 유리기판, 패키지 검증 단계 진입...복수의 고객과 협업 진행
삼성전기가 차세대 반도체 기판으로 주목받는 대형 유리기판에 고객사 칩을 결합해 패키지 단계의 신뢰성을 검증하고 있다. 고객사에 샘플을 제공한 후 유리기판 자체 검증은 마쳤다. AI(인공지능) 가속기 대형화와 인프라 투자 증가로 유리기판 상용화에 속도가 붙고 있다.
6일 전자업계에 따르면 삼성전기(1,675,000원 ▲94,000 +5.95%)는 개발 중인 유리기판의 신뢰성 검증을 완료하고, 실제 반도체를 조립한 패키지 단계에 대한 검증에 들어갔다. 현재 복수의 글로벌 대형 기업과 개발 협업도 진행하고 있다. 2027년말 유기기판 생산라인 가동이 목표다.
삼성전기가 개발 중인 유리기판은 100㎜×100㎜ 크기로 전해졌다. 엔비디아 블랙웰 GPU(그래픽처리장치)의 패키지 기판이 약 81.5㎜×74.8㎜인 점을 감안하면 면적이 60% 이상 크다. 전력과 각종 전기 신호를 전달하는 회로층이 20개 이상 구현되고, 전력 공급 안정화 등을 담당하는 IPD(집적수동소자)도 80개 이상 내장됐다.
유리기판이 주목받는 배경에는 AI 가속기의 대형화가 있다. GPU와 HBM(고대역폭메모리) 등 여러 칩을 하나의 패키지에 집적하면서 기판도 빠르게 커지고 있다. 기존 유기 소재 기판은 크기가 커질수록 휨을 억제하면서 미세회로의 정밀도를 유지하기 어려워진다.
유리기판은 코어 소재에 유리를 적용해 휨을 줄이고 대면적에서도 높은 평탄도와 치수 안정성을 유지할 수 있는 것이 장점이다. 회로층 수를 줄이면서도 신호와 전력 특성을 개선할 수 있어 대형·고집적 AI 반도체용 차세대 기판으로 꼽힌다.
업계에서는 엔비디아 루빈(Rubin) 세대부터 한 변이 100㎜ 안팎인 대형 패키지 기판 수요가 본격화할 것으로 보고 있다. 엔비디아는 글로벌 주요 기판 업체에 2년 내 유리기판 상용화를 요청한 것으로 전해졌다. 중국 최대 디스플레이 업체 BOE도 유리기판 개발과 투자에 나서면서 시장 선점 경쟁이 확대되고 있다.
삼성전기는 AI 서버용 패키지기판 투자를 확대하고 있다. 최근 세종사업장의 FCBGA(Flip Chip-Ball Grid Array) 생산능력 확대를 위해 4조2700억원 규모의 증설 투자를 결정했다. 베트남 패키지기판 공장 증설에도 2조5100억원을 투입할 계획이다.
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생산능력 확대를 위해 한미반도체에는 약 245억원 규모의 '마이크로 쏘 앤드 비전 플레이스먼트(MSVP)' 장비를 주문했다. MSVP는 정밀 절단과 검사·배치 공정을 수행하는 후공정 장비로 인쇄회로기판과 유리기판 등에 활용된다. 한미반도체가 삼성전자 자회사 세메스와 과거 특허 분쟁을 겪은 이후 삼성 관계사의 대규모 발주는 2010년대 초부터 사실상 중단된 상태였다.
AI 인프라 확대는 삼성전기의 주력 사업인 MLCC(적층세라믹커패시터) 수주 증가로도 이어지고 있다. 삼성전기는 이날 글로벌 대형 기업과 2900억원 규모의 AI 서버용 MLCC 장기공급계약을 체결했다. 올해 여섯 번째 장기공급계약으로 누적 계약 규모는 약 3조9000억원이다.
