필옵틱스, 국내 최초 2.0㎜ 두께 유리기판 공개…TGV '무결점' 기술력 입증

필옵틱스(161580)(161580)가 차세대 반도체 패키지 기판으로 주목받는 두꺼운 유리기판 시장을 정조준한다. 오는 9일부터 11일까지 인천 송도컨벤시아에서 열리는 'KPCA SHOW 2026'에서 국내 최초로 2.0㎜ 두께의 TGV(유리 관통 전극) 유리기판 실물을 공개하고, 글로벌 고객사를 통해 검증받은 레이저 가공 기술력을 선보일 예정이다.

필옵틱스는 이번 전시회에서 양산 기판 규격인 510㎜×515㎜ 크기의 2.0㎜ 두께 유리기판을 공개한다고 7일 밝혔다. 유리기판의 두께가 증가할수록 TGV 가공 과정에서 불량 발생 가능성이 커지는 가운데, 필옵틱스는 두꺼운 유리에서도 결함 없는 가공 기술을 구현했다는 설명이다.

TGV는 유리기판을 관통하는 미세한 홀을 만든 뒤 전극을 형성하는 기술이다. 유리기판이 반도체 패키지의 대면적화에 대응할 차세대 소재로 부상하면서 TGV 가공 기술 역시 핵심 경쟁력으로 꼽히고 있다.

최근 인공지능 반도체 시장에서는 하나의 패키지에 탑재되는 GPU와 고대역폭메모리(HBM)의 수가 늘어나면서 기판 면적이 계속 커지고 있다. 기판이 대형화될수록 칩에서 발생하는 열에 따른 휨 현상인 워피지 문제가 커지기 때문에 물리적 강성이 높은 두꺼운 유리기판의 활용도가 높아질 수 있다는 분석이다.

수동소자를 기판 내부에 넣을 수 있는 공간을 확보할 수 있다는 점도 두꺼운 유리기판의 장점이다. 인공지능 반도체의 안정적인 전력 공급을 위해서는 적층세라믹콘덴서(MLCC) 등 수동소자를 칩과 가깝게 배치하는 것이 중요하다. 기판의 두께가 충분하면 내부를 일정 깊이까지 정밀하게 가공하는 블라인드 캐비티를 통해 부피가 있는 수동소자를 내장할 수 있다.

이를 통해 신호 손실을 줄이고 패키지 전체의 두께를 효율적으로 관리할 수 있다. 기존에 수동소자가 차지했던 공간에 더 많은 로직과 메모리 칩을 배치할 수 있어 패키지 내부 공간 활용도를 높이는 것도 가능하다.

문제는 두꺼운 유리기판을 실제 양산 수준의 품질로 가공하는 것이다. 유리 두께가 증가할수록 TGV 가공 난도가 높아지기 때문에 후속 에칭 공정에만 의존해서는 생산수율과 신뢰성을 동시에 확보하기 어렵다는 것이 업계의 판단이다.

필옵틱스는 이 같은 문제를 레이저 정밀가공 기술로 해결했다. TGV 품질을 판단하는 주요 지표인 관통률과 테이퍼 각도, 진원도, 홀 내벽 거칠기, 홀 위치 정밀도 등을 모두 충족하면서 업계 최초 수준의 결함 제로 품질을 구현했다는 설명이다.

특히 유리기판의 두께와 관계없이 TGV 불량 홀 발생률 0ppm을 안정적으로 달성하는 동시에 공정 속도도 크게 높였다고 회사 측은 강조했다. 100만개의 홀을 가공해도 불량이 단 한 개도 발생하지 않는 수준의 품질을 확보했다는 의미다.

필옵틱스의 기술력은 복수의 글로벌 고객사를 통해 검증됐다. 회사 측은 유리 인터포저에서 유리 코어 기판에 이르기까지 차세대 유리기판 시장에서 경쟁력을 확보했다고 설명했다.

장비 수주 가능성도 커지고 있다. 필옵틱스는 글로벌 반도체 밸류체인을 주도하는 해외 핵심 고객사를 대상으로 기술 검증을 성공적으로 마쳤으며, 장비 도입이 사실상 확정돼 최종 발주를 위한 실무 절차를 진행하고 있다고 밝혔다.

필옵틱스 관계자는 "유리기판의 두께와 관계없이 TGV 불량 홀 발생률 0ppm을 안정적으로 달성함과 동시에 공정 속도까지 대폭 끌어올린 초격차 기술력을 확보했다"며 "고객사에게 최적의 가공 솔루션을 제공하기 위해 최고 수준의 레이저 정밀 가공 장비를 지속적으로 선보이고, 나아가 차세대 유리기판 가공 기술의 새로운 글로벌 표준을 제시해 나가겠다"고 말했다.

이어 "현재 글로벌 반도체 밸류체인을 주도하는 해외 핵심 고객사로부터 기술력 검증을 성공적으로 마친 상태로, 장비 도입이 사실상 확정돼 최종 발주를 위한 막바지 실무 절차를 진행 중"이라고 덧붙였다.

필옵틱스는 이번 2.0㎜ 두께 유리기판 공개를 계기로 대면적·고두께 유리기판 시장에서 TGV 레이저 가공 기술력을 부각하고, 글로벌 고객사 검증을 기반으로 실제 장비 공급까지 사업을 확대한다는 계획이다.

장효원 기자 specialjhw@asiae.co.kr