SKC, 반도체 패키징용 글라스 기판 사업화..936억원 투자

SKC가 세계 최초로 개발한 반도체 패키징용 글라스기판을 적용한 패키징의 모습/그림=SKC

SKC가 세계 최초로 개발한 하이퍼포먼스 컴퓨팅용 글라스 기판의 상업화에 나선다. 글라스 기판은 컴퓨터 칩세트의 성능과 전력 효율을 대폭 끌어올릴 수 있어 반도체 패키징 분야에서 '게임 체인저'로 꼽히는 미래형 소재다.

SKC는 28일 이사회를 열고 미국 조지아주 SKC inc. 부지에 반도체 글라스 기판 사업 생산거점을 건설하기로 하고 기술가치 7000만달러를 포함해 총 8000만달러(936억원)를 투자하기로 결정했다. 2023년까지 1만2000㎡ 규모의 생산시설을 건설해 양산을 시작하는 것이 목표다.

SKC에 따르면 글라스 기판을 적용하면 패키지 두께가 절반으로 줄고 전력사용량도 절반으로 감소한다. 데이터 처리량이 개선되면서 데이터센터 면적이 대폭으로 줄어들 수 있다. 시제품은 이미 글로벌 반도체 제조사에서 기술 인증을 받았다.

일반적으로 CPU(중앙처리장치), GPU(그래픽처리장지), 메모리 등 반도체는 MLCC(적층세라믹캐패시터)와 함께 기판에 하나의 부품으로 조립(패키징)된 뒤 인쇄회로기판(PCB)으로 연결된다.

지금까지는 플라스틱 기판이 널리 쓰였는데 표면이 고르지 못해 미세화를 거듭하는 고성능 반도체 패키징용으로는 한계를 보였다. 업계에선 이런 문제를 해결하기 위해 표면이 매끈한 실리콘을 중간기판(인터포저)으로 사용하는 방식을 개발했다.

다만 이 방식은 글라스 기판과 비교하면 효율이 낮고 용도가 제한적이다. 중간기판 때문에 패키지가 두꺼워지면서 모바일 용도로 사용하기가 어렵고 반도체 칩과 PCB 사이의 거리가 늘어 전력 소모량도 큰 편이다. 또 원형으로 된 실리콘웨이퍼에서 고성능 구현에 필요한 대면적 사각기판을 경제적으로 생산하기도 어렵다.

SKC 글라스 기판은 표면이 매끄럽고 사각패널을 대면적으로 만들 수 있어 반도체 패키징 미세화는 물론, 대형화 추세에 적극적으로 대응할 수 있는 것으로 평가된다. 중간기판이 필요 없어 두께가 얇고 전력 효율이 좋아 모바일 제품에도 적용할 수도 있다. 특히 기판 표면에 설치해야 했던 MLCC를 기판 내부에 넣고 표면에 더 큰 CPU나 GPU를 장착하고 더 많은 메모리를 넣을 수도 있어 고성능에 유리하다.

SKC는 2025년까지 생산능력을 연산 7만2000㎡ 규모로 확대하는 방안도 검토한다. 이는 AI, 데이터센터 서버 등 데이터 처리량 급증으로 고성능 컴퓨팅용 반도체 패키징 시장이 급성장하고 있기 때문이다. 시장조사기관에 따르면 관련 시장은 2020년 35억달러에서 2025년 97억달러 규모로 3배 가까이 성장한다.

SKC 관계자는 "SKC의 글라스 기판은 칩 설계자가 이상적으로 생각하는 최대의 성능을 낼 수 있도록 패키징하는 획기적인 기술로 글로벌 반도체 소재업계와 반도체 제조사로부터 큰 관심을 받고 있다"며 "여러 파트너와 사업 기반을 안정적으로 구축해 글로벌 반도체 제조사에 공급하고 고성능 반도체가 쓰이는 산업 전반이 획기적으로 발전하는 데 기여할 것"이라고 말했다.

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김성은 기자 gttsw@mt.co.kr