1조 원대 유리기판 시장, 삼성전기 vs 일본 신코덴키 2028년 승부

AI 반도체는 연산 성능을 높이기 위해 여러 개의 연산·메모리 반도체를 하나의 패키지에 집적하는 방향으로 진화하고 있다. 이에 따라 패키지 면적이 넓어질수록 휘어지는 기존 유기(폴리머) 기판의 한계가 부각되고 있다. 반면 유리기판은 강성이 높고 열에 따른 변형이 작아 대형 AI 반도체를 안정적으로 지지하는 데 유리하다는 평가를 받으며, 삼성전기를 비롯한 주요 기판 업체들이 차세대 성장 사업으로 육성하고 있다.

15일 업계에 따르면 일본 신코덴키는 유리기판 양쪽에 각각 11개씩 구리 배선층을 쌓아 총 22층 구조를 구현했다. 유리 내부에 균열·박리가 발생하는 '세와레(SeWaRe)' 문제를 해결한 것으로, 유리기판 가장자리에 고분자(폴리머) 계열 보호 소재를 적용해 열이 가해질 때 특정 부위에 집중되는 응력을 분산시키는 방식이다. 또 다른 일본 기업 다이닛폰프린팅(DNP)도 지난해 12월 사이타마현에 시험 생산 라인을 구축해 올해 초부터 샘플을 공급하고 있다.

삼성전기는 지난달 일본 스미토모화학의 국내 자회사 동우화인켐과 유리기판 합작법인 '글라셈(GlaSSEM)' 설립 본계약을 체결했다. 자본금 4821억 원 중 삼성전기가 66%, 동우화인켐이 34%를 보유하며, 동우화인켐은 대면적 유리 가공·생산 기술을, 삼성전기는 고다층·고밀도 패키지 기판 설계와 양산 기술을 제공한다. 삼성전기는 지난달 30일 2분기 실적 콘퍼런스콜에서 데이터센터용 글로벌 빅테크들과 대면적·고다층 유리기판을 공동 개발 중이며, 일부 고객사와는 기술 승인과 샘플 평가를 진행하고 있다고 밝혔다.

업계 관계자 코멘트

유리기판은 이제 단순히 미세 구멍을 뚫는 기술보다 칩을 실장하고 열을 가한 뒤에도 균열 없이 성능을 유지할 수 있는 신뢰성 확보가 핵심이다. 삼성전기는 유리기판을 적용할 FC-BGA 고객 기반을 이미 갖추고 있어 선행 연구개발을 추진하는 데 유리한 위치에 있다.

신뢰성 확보가 다음 승부처

• 삼성전기는 이미 AI 반도체용 FC-BGA를 양산 중이며, 유리기판을 이 사업의 후속 성장동력으로 육성하고 있다.
• 신코덴키는 TGV(Through Glass Via) 공정 기술로 미세 구멍을 뚫고 그 위에 절연층·배선층을 쌓는 기술을 개발했다.
• 업계에서는 현재까지 공개된 기술 성과만 놓고 보면 일본 업체들이 한발 앞서 있다는 평가가 우세하다.
• 삼성전기는 글라셈의 생산 라인 구축을 위한 장비 발주를 준비 중이지만 구체적 양산 일정은 미확정 상태다.