삼성전기·스미토모, 유리기판 동맹 본격화

[아이뉴스24 박지은 기자] 삼성전기가 일본 스미토모화학그룹과 ‘유리기판 동맹’을 맺고 기술 확보에 나선다.

삼성전기는 5일 일본 스미토모화학그룹과 차세대 반도체 패키지용 유리기판 ‘글라스 코어’ 합작법인 설립을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다.

AI 가속기 면적·연산·발열 버티려면

유리기판(玻璃基板)은 반도체 칩과 기판 사이에 적용되는 유리 기반 기재다. 기존 레진 소재 유기기판(有機基板) 대비 열팽창률이 낮고 변형이 적으며, 표면 평탄도가 높아 대형 칩·미세 회로·고집적 패키지 구현에 유리하다.

이번 협력은 인공지능(AI)·고성능 컴퓨팅(HPC) 확산으로 기존 유기기판의 성능이 한계에 부닥친 문제를 같이 해결해보자는 합의에 따른 것이다.

AI 가속기의 연산량과 전력, 발열이 급증하고 칩 면적 확대와 패키지 적층이 동반되면서 더 높은 기계적 안정성과 미세 배선 정밀성이 요구되고 있다.

합작법인은 삼성전기가 과반 지분을 확보한다. 법인은 동우화인켐 평택사업장에 설립해 초기 생산거점으로 운영하며, 지분 구조와 일정 등은 내년 본계약에서 확정한다.

삼성전기는 세종사업장에 파일럿 라인을 구축해 유리기판 시제품을 생산 중이며, 2027년 이후 합작법인과 양산을 시작할 계획이다.

장덕현 삼성전기 사장은 “AI 확산에 따라 초고성능 패키지 수요가 기하급수적으로 늘고 있다”며 “유리기판은 차세대 패키징의 기준이 될 것”이라고 말했다. 스미토모화학 측은 “후공정 분야 경쟁력 강화에 의미가 있다”고 밝혔다.

‘유기’에서 ‘유리’로…완전한 이동은 아직

유기기판은 오랜 기간 업계 표준으로 자리해왔다. 대량 생산 체계와 비용 경쟁력, 범용성 면에서 강점을 갖기 때문이다. 스마트폰·PC·네트워크 장비 등 광범위한 수요 기반을 보유하고 있으며, 기존 생산 인프라도 확고하다.

반면 유리기판은 열팽창계수가 작아 칩과 기판이 온도 변화에 따른 팽창 차이를 줄여 뒤틀림·층간 균열 위험을 낮춘다. 표면 평탄도도 우수해 회로 폭과 피치를 줄이기 용이하다. 즉 더 미세한 회로·더 많은 배선 구현이 가능하다.

다만 유리기판은 공정 난이도·장비·수율 확보 등에서 초기 단계다. 삼성전기 외에도 인텔·TSMC·LG이노텍·SKC·JNTC 등이 유리기판 기술 개발에 나서고 있다.

업계는 2026~2027년 전후로 초기 양산과 고객 채택이 확대되고, 이후 본격 공급 전환이 진행될 것으로 본다.

부품 업계 한 관계자는 "고가의 서버용 기판에 우선 적용되고 그 범위가 점차 넓어지는 식으로 시장이 전개될 것으로 본다"면서도 "아직은 초기 단계라 업체 간 기술 개발 속도전이 치열한 상황"이라고 말했다.

시장조사업체 데이터인텔로는 글로벌 유리기판 시장이 2023년 약 15억달러(약 2조1400억원)에서 향후 약 38억달러(약 5조4천억원) 규모로 확대될 것으로 전망했다. AI 반도체 확산과 적층 패키지 전환이 수요를 견인하고 있다는 분석이다.