[5문5답] AI 데이터센터 시대… ‘유리기판’이 주목받는 이유

인텔ㆍ삼성전기ㆍLG이노텍ㆍSKC 등 기술개발 속도… 수율ㆍ가격이 관건

인텔ㆍ삼성전기ㆍLG이노텍ㆍSKC 등 기술개발 속도… 수율ㆍ가격이 관건

[대한경제=이계풍 기자]지난 5일(미국 현지시간) 인텔이 애플과 차세대 반도체 패키징 기술인 유리기판 협력 논의를 진행하고 있다는 소식이 전해지면서 관련 시장이 들썩이고 있다. 인텔 주가는 하루 만에 16% 급등했고, 독일 유리기판 장비업체 LPKF도 10% 가까이 상승했다. 국내에서는 유리기판 기술 선도 기업으로 꼽히는 앱솔릭스의 모회사 SKC를 비롯해 필옵틱스(장비), HB테크놀러지(검사장비) 등 관련 소부장 기업들이 일제히 상한가를 기록했다. 차세대 반도체 공급망의 ‘게임체인저’로 불리는 유리기판을 5문5답으로 풀었다.

Q1. 유리기판이 뭐길래

유리기판은 반도체 패키지 공정에 사용되는 기존 플라스틱(유기물) 기반 기판 대신 유리 소재를 적용한 차세대 반도체 기판이다. 반도체 기판은 칩과 기판, 혹은 기판과 메인보드를 연결하는 일종의 ‘반도체 도로’ 역할을 한다. 현재 AI 서버용 반도체 패키지에는 주로 플립칩 볼그리드어레이(FC-BGA) 기판이 사용된다. 다만 AI 반도체의 고성능화로 패키지 면적이 커지면서 발열에 따른 기판 손실 등의 문제가 부각되면서 차세대 기판 기술 필요성도 커지고 있다. 유리기판은 열에 의한 변형이 적고 표면이 평평해 초미세 회로 구현에 유리하다. 전력 효율과 신호 전달 성능 측면에서도 강점이 기대된다는 평가다.

Q2. 왜 주목받나

AI 반도체 경쟁 구도가 바뀌고 있기 때문이다. 과거에는 그래픽처리장치(GPU) 자체의 연산 성능이 핵심이었다면, 최근에는 GPU와 고대역폭메모리(HBM)를 얼마나 효율적으로 연결하고 안정적으로 구동하느냐가 중요해지고 있다. 특히 AI 데이터센터에서는 수천개의 GPU가 동시에 연결되는 만큼 데이터 전송 속도와 전력 효율, 발열 제어 등이 핵심 경쟁력으로 떠오르면서 유리기판 등 차세대 패키징 기술의 중요성도 커지고 있다.

Q3. 기존 기판과 다른점은

기존 유기기판은 가공성과 양산성이 뛰어나 현재까지 반도체 시장의 주류로 자리 잡고 있다. 하지만 패키지 크기가 커질수록 기판이 휘어지는 워페이지(Warpage) 현상이 발생할 수 있다는 한계가 있다. 반면 유리기판은 소재 특성상 평탄도가 높고 뒤틀림이 적다. 미세 회로 구현에도 유리해 고성능 AI 반도체 패키지에 적합하다. 데이터 이동 과정에서 발생하는 신호 손실을 줄일 수 있어 전력 효율 측면에서도 강점이 크다. 향후 AI 서버와 고성능컴퓨팅(HPC) 시장을 중심으로 유리기판 채택이 확대될 가능성이 높다.

Q4. 플레이어는 누구

인텔은 차세대 패키징 핵심 기술로 유리기판을 지목하고 대규모 연구개발(R&D)을 진행 중이다. 업계에서는 인텔이 2030년 전후 상용화를 목표로 하고 있다는 관측도 나온다. 최근에는 애플과 인텔 간 유리기판 협업 가능성까지 거론되며 시장의 관심이 더욱 커지는 분위기다.

국내에서는 삼성전기와 LG이노텍, SKC 자회사 앱솔릭스 등이 유리기판 사업을 미래 성장동력으로 점찍고 기술 개발에 속도를 내고 있다. 특히 SKC 자회사 앱솔릭스는 미국 조지아주에 유리기판 생산 거점을 구축하며 시장 선점에 나선 상태다. 소재·부품·장비(소부장) 업계의 움직임도 활발하다. 필옵틱스는 유리기판 레이저 가공 장비, HB테크놀러지는 검사장비, 와이씨켐은 소재, 케이씨텍은 연마 공정 분야를 중심으로 관련 기술 개발에 나서며 시장 선점 경쟁에 뛰어들고 있다.

Q5. 넘어야 할 장벽은

가장 큰 문제는 수율과 가격 경쟁력이다. 유리는 충격에 약해 가공 난도가 높고 생산 공정도 복잡하다. 유리에 미세 구멍을 뚫는 TGV(Through Glass Via) 공정 역시 기술 난도가 높은 분야로 꼽힌다. 실제 양산 과정에서 안정적인 품질 확보가 가능할지가 핵심 변수다. 업계 관계자는 “유리기판은 AI 반도체 시대를 겨냥한 대표적인 차세대 패키징 기술”이라며 “다만 아직은 초기 시장인 만큼 실제 대규모 양산과 고객사 적용 여부가 시장 확대 속도를 결정할 것”이라고 말했다.

이계풍 기자 kplee@