[테크코리아 2022]삼성전기 'MLCC 적용 고성능 반도체 패키지 기판으로 차별화'

삼성전기가 차별화된 '플립칩 볼그리드어레이(FC-BGA)' 패키지 기판 기술로 고성능 반도체 시장을 공략한다. 서버용·인공지능(AI) 반도체, 클라우드와 첨단운전자보조시스템(ADAS) 분야 빅테크 기업이 자체 반도체 칩 제작에 나서면서 수요가 늘어나는 고성능 패키지 시장을 정조준한다.

황치원 삼성전기 패키지 기판 개발팀장(상무)은 21일 테크코리아 2022에서 '최신 반도체 패키지 기판 기술동향'을 주제로 삼성전기 고성능 반도체 패키기 기판 기술 개발 방향을 소개했다. 황 상무는 “적층세라믹콘덴서(MLCC) 등 수동소자를 반도체 패키지 기판에 탑재하는 형태로 성능 고도화하고 있다”며 “패키지 미세회로 구현과 재료, 비아(via), 범프 등 패키지 핵심 요소에서 다양한 과제를 해결하며 차별화 기술을 확보하는 중”이라고 밝혔다.

MLCC는 전자회로에서 일시적으로 전하를 충전하고 노이즈를 제거하는 칩 형태 축전기(커패시터)다. 삼성전기는 MLCC 분야 세계 최고 수준 기술력을 가지고 있다. 삼성전기는 반도체 패키지 기판에도 MLCC를 내장, 전력 등 패키기 기판 필수 성능을 극대화한다. 황 상무는 “국내 FC-BGA 기술은 이미 선진국인 일본과 동등한 수준으로 올라왔다”며 “삼성전기는 MLCC 적용 등 차별화 기술로 경쟁 우위를 갖출 것”이라고 밝혔다.

황 상무는 FC-BGA 기판 업계의 도전 과제도 짚었다. 고성능 반도체 기판이 대면적·고다층화하면서 수율 등을 유지하기 위한 새로운 기술이 필요하다. 그는 “반도체 입출력(I/O)이 증가하면서 회로 미세화가 필요하다”며 “현재 8마이크로미터(㎛) 수준의 회로가 2㎛까지 미세화하면서 I/O 증가에 대응해야 한다”고 강조했다. 미세 회로를 구현하고 신호 손실을 줄이기 위한 재료도 개선해야 한다. 미세 회로를 위한 소구경 비아와 범프 간격을 줄이는 실장 기술도 필요하다. 황 상무는 “(삼성전기는)패키지 기판을 여러층으로 쌓을 때 누적 편차를 줄이는 등 기판 성능과 수율을 확보할 수 있는 연구를 진행 중”이라고 말했다.

여러 걸림돌에도 불구하고 향후 FC-BGA 시장이 지속 성장할 것으로 전망된다. 애플, 구글, 아마존, 테슬라, 메타, 마이크로소프트 등 글로벌 빅테크 기업이 범용이 아닌 자체 반도체 칩을 설계하면서 고성능 패키지 기판 수요도 함께 증가하기 때문이다. 고객 저변이 확대되면서 FC-BGA 등 고성능 패키기 기판 품종도 다변화, 삼성전기와 같은 패키지 기판 업체에겐 호재라는 분석이다. 황 상무는 “모바일이나 PC와는 달리 고성능 클라우드 서버, AI 가속기, ADAS 등 시장은 안정적으로 성장세를 유지하고 있다”며 “FC-BGA 기판 시장도 궤를 같이하게 될 것”이라고 전망했다.

[첨단 반도체 기판 핵심 기술 요구 사항]

자료 : 삼성전기

권동준기자 djkwon@etnews.com