삼성전기, 선두 이비덴에 도전장 … "AI기판·MLCC 세트로 제공"

韓日 'AI 기판' 경쟁 격화
기판시장 70% 장악 日이비덴
높은 수율에 고객과 공동개발
5천억엔 들여 공장 증설 나서
일본과 기술 격차 좁힌 삼성
AI칩 안정적 전력공급 겨냥
고성능 종합부품 체계 구축

인공지능(AI) 반도체 성능을 좌우하는 핵심 부품인 패키지 기판 시장은 일본 이비덴이 압도적인 시장 지위를 바탕으로 주도권을 쥐고 있다. 패키지 기판은 그래픽처리장치(GPU)와 고대역폭메모리(HBM) 등 여러 칩이 결합된 AI 반도체 패키지를 지지하고, 전력과 신호를 메인보드로 전달하는 부품이다. 삼성전기는 AI 서버용 플립칩 볼그리드어레이(FC-BGA)와 차세대 유리 기판을 앞세워 추격에 속도를 내고 있다. FC-BGA는 반도체 칩과 시스템 기판(PCB)을 전기적으로 연결하는 고성능 패키지 기판이다. AI 반도체가 고성능화될수록 경쟁의 무게중심도 칩 설계와 제조를 넘어 첨단 패키징과 패키지 기판으로 빠르게 이동하고 있다.

◆AI 기판 최강자 日 이비덴

AI 반도체 기판 시장에선 이비덴이 한발 앞서 있다. AI 서버용 고성능 패키지 기판 시장은 소수 기업만 진입할 수 있는 대표적인 기술 집약 산업이다. 업계에서는 이비덴을 선두 업체로, 삼성전기를 빠르게 추격하는 후발 주자로 평가한다. 시장에서는 이비덴이 AI 서버용 고성능 반도체 패키지 기판 시장에서 70~80% 점유율을 차지한 것으로 추정하고 있다. 엔비디아 등 주요 AI 반도체 고객사를 중심으로 구축한 공급망이 높은 시장 지배력의 요인으로 꼽힌다.

이비덴은 단순히 기술력만 강한 것이 아니다. AI 반도체용 기판은 고객사와 공동 개발이 이뤄지는 경우가 많아 기술력뿐 아니라 양산 경험과 공급 안정성, 고객 기반이 경쟁력을 좌우한다. 이비덴은 올해부터 2028년까지 5000억엔을 투자해 AI 서버와 고성능 서버용 IC 패키지 기판 생산능력을 확대할 계획이다. 투자 대상은 일본 기후현 오가키시 가마공장과 기후현 이비군 오노초 오노공장 등이다.

이비덴은 2025회계연도(2025년 4월~2026년 3월)에 매출 4162억엔, 영업이익 620억엔을 기록했다. 전년 대비 각각 12.7%, 30.3% 증가했다.

특히 FC-BGA 등 반도체 기판 사업을 담당하는 전자사업 매출은 2433억엔으로 지난해보다 23.4%, 영업이익은 452억엔으로 68.5% 증가했다. 회사는 2026회계연도에는 매출 5000억엔, 영업이익 900억엔을 전망했으며 전자사업 매출은 3300억엔으로 전년보다 35.6% 성장할 것으로 내다봤다.

선두 업체라고 해서 부담이 없는 것은 아니다. AI 서버용 기판 수요에 대응하기 위해 경쟁사들이 공격적인 설비투자를 이어가는 만큼 향후 공급 확대에 따라 가격 경쟁이 심화되고 투자 부담이 커질 수 있다. 이비덴은 영업이익 대부분이 반도체 기판 등에서 나온다. AI 서버용 패키지 기판 중심 사업 구조는 높은 수익성으로 이어지고 있다. 하지만 AI 기판 업황에 대한 실적 민감도도 그만큼 높다.

◆종합 부품 공급 역량 갖춘 삼성전기

삼성전기는 이비덴을 추격하고 있다. 후발 주자이지만 기술 경쟁력에서 삼성전기는 이비덴과의 격차를 상당 부분 좁혔다는 평가를 받는다. 삼성전기는 2022년 서버용 FC-BGA 양산에 성공한 이후 AI 서버용 고사양 기판 생산을 확대하고 있다. 삼성전기 측은 서버용 FC-BGA 양산 경험을 바탕으로 AI 서버용 고사양 기판 기술력을 확보했다는 입장이다.

관건은 고객 기반이다. 이비덴은 AI 서버 시장이 열리기 전부터 주요 고객사와 공급망을 구축하며 시장 지위를 확보했다. 삼성전기는 AI 가속기와 서버 중앙처리장치(CPU)용 FC-BGA 공급을 늘리며 고객 기반 확대에 나서고 있다. AI 반도체용 기판은 고객 승인과 장기간의 신뢰성 검증이 필요한 만큼 한 번 형성된 공급망이 쉽게 바뀌지 않는다는 것이 업계 시각이다.

이 같은 상황에서 삼성전기가 내세우는 차별화 전략은 기판과 핵심 전자부품을 함께 공급하는 '종합 공급 역량'이다.

AI 반도체 성능이 높아질수록 기판뿐 아니라 안정적으로 전력을 공급하고 전기적 간섭을 줄이는 적층세라믹콘덴서(MLCC)와 실리콘 커패시터의 중요성도 함께 커지고 있다.

삼성전기는 FC-BGA와 MLCC, 실리콘 커패시터를 모두 생산하는 종합 전자부품 기업이다. AI 반도체는 고성능화될수록 많은 전력을 안정적으로 공급하고 전기적 간섭(노이즈)을 최소화해야 한다. MLCC와 실리콘 커패시터는 이를 담당하는 핵심 부품이다. 삼성전기는 기판과 이들 부품을 함께 공급할 수 있다는 점을 차별화 요소로 내세우고 있다. 특히 모바일 기판 시장에서 기판 내부에 전자부품을 내장하는 '임베딩(Embedding)' 기술을 축적한 점도 경쟁력으로 꼽힌다.

AI 서버용 기판 내부에 MLCC 등을 내장하는 기술이 본격화될 경우 기판과 수동 부품을 동시에 설계·공급할 수 있는 역량이 새로운 경쟁력이 될 수 있다는 분석이다.

업계에서는 AI 반도체가 고성능화될수록 기판과 수동 부품의 경계가 점차 허물어질 것으로 보고 있다.

AI 반도체 시장이 빠르게 커지고 있다는 점도 삼성전기에는 기회다.

엔비디아와 AMD를 비롯한 AI 반도체 기업들이 AI 서버 투자를 확대하면서 특정 업체에 대한 공급 의존도를 낮추려는 움직임이 커지고 있다. 업계에서는 삼성전기가 안정적인 '제2 공급처'로 자리 잡을 경우 점유율 확대 속도가 예상보다 빨라질 수 있다는 전망을 내놓고 있다.

또한 AI 반도체 시장이 확대될수록 경쟁 중심이 메모리와 제조 공정에서 첨단 패키지 기판으로 이동할 가능성이 있다. 이비덴이 선점한 시장에서 삼성전기를 비롯한 한국 기업들이 고객 기반과 차세대 기술을 얼마나 확보하느냐가 향후 경쟁 구도를 좌우할 것이라는 분석이다.

[박소라 기자]