삼성·LG, AI 가속기 겨냥 차세대 기판 공개

삼성전기와 LG이노텍이 9일부터 11일까지 인천 송도컨벤시아에서 열리는 ‘KPCA 쇼 2026(국제 반도체 기판 및 첨단 패키징 산업전)’에 나란히 참가해 인공지능(AI) 가속기를 겨냥한 차세대 반도체 패키지 기판을 선보인다.

반도체 패키지 기판은 반도체 칩과 메인보드 사이에서 전기 신호가 원활히 오갈 수 있도록 중간 연결고리 역할을 한다. 반도체 칩을 ‘두뇌’에 비유한다면 반도체 기판은 뇌에서 전달하는 정보를 각 기관에 연결해 전달하는 ‘신경’과 ‘혈관’이라고 할 수 있다.

최근 여러 개의 고성능 칩을 하나의 패키지에 집적하는 AI 가속기 트렌드에 맞춰 기판 역시 면적이 커지고 여러 층으로 높이 쌓는 구조로 발전하고 있다.

삼성전기는 이번 전시회에서 ▷2.5D 패키지기판 ▷2.1D 패키지기판 ▷유리기판 ▷자동차용 FC-BGA ▷초박형 칩 스케일 패키지(UTCSP) 기판 등 5개 품목을 전시한다.

삼성전기의 2.5D 패키지 기판은 대면적·고다층화로 인해 발생하는 휨 현상을 줄이는 기술이 적용됐다. 아울러 고속신호 전달, 고밀도 연결 기술 등을 도입해 고성능 AI 가속기에 공급을 노리고 있다.

2.1D 패키지 기판은 반도체 칩과 기판 사이에서 신호를 연결하는 실리콘 인터포저가 없어 반도체 칩끼리 직접 연결이 가능한 것이 특징이다. 미세회로와 고밀도 연결 기술을 통해 AI 가속기에 요구되는 고속·고집적 칩 연결 경쟁력을 갖췄다.

LG이노텍은 내년 양산을 목표로 하고 있는 AI 가속기용 고성능 반도체 기판 플립칩 볼 그리드 어레이(FC-BGA)를 최초 공개했다. 이번에 공개한 AI 가속기용 FC-BGA는 한 변의 길이가 100㎜를 넘는 대면적 기판이다. 지난 50여 년간 기판 사업을 통해 축적한 초미세 회로 구현 및 고다층화 등 핵심 기술이 집약됐다.

LG이노텍은 가로·세로 85㎜ FC-BGA 대면적 기판뿐 아니라 이보다 면적이 약 40% 넓은 초대면적 FC-BGA 기판 샘플도 선보인다.

양사는 차세대 기판으로 주목받는 유리기판 기술도 나란히 소개하며 치열한 경쟁을 벌인다. 유리기판은 기존 유기 소재보다 단단한 유리로 만들어져 기판의 휨 현상을 줄여준다. 또한, 전체 층수를 낮추면서도 신호 특성과 전력 효율을 확보할 수 있는 것이 강점이다.

삼성전기는 유리 소재에 미세한 연결 통로를 만들고 이를 금속으로 채우는 기술과 표면을 정밀하게 가공하는 기술 등을 소개할 예정이다. 현재 세종사업장에 유리기판 파일럿 생산라인을 구축하고 가동 중이며 2028년부터 본격 가동을 목표로 하고 있다. LG이노텍 역시 2028년 양산을 목표로 기술 개발에 속도를 내고 있다.

이밖에 삼성전기는 고온·고습 환경과 온도 변화가 잦은 조건에서도 견디는 자동차용 패키지 기판을 전시하며 자율주행 차량을 겨냥한 기판 기술력을 강조할 예정이다.

주혁 삼성전기 패키지솔루션사업부장(부사장)은 “대면적·고다층·초미세회로 기술과 차세대 패키징 기술을 고도화해 하이엔드 반도체 패키지 기판 시장에 대응하겠다”고 말했다.

LG이노텍은 ‘칩 임베딩(Chip Embedding)’ 기술도 소개한다. 기판 표면에 칩을 실장하는 기존 방식과 달리 기판 내부에 칩을 넣어 칩과 기판 간의 연결 거리를 최소화한 기술이다. 이를 통해 신호전달 성능을 높이면서 전기 저항을 낮춰 전력 손실을 줄일 수 있다

조지태 LG이노텍 패키지솔루션사업부장(전무)은 “이번 전시에서 LG이노텍의 기판이 AI, 스마트폰, 모빌리티 등 다양한 산업과 일상 속에서 어떻게 활용되는지 직관적으로 확인할 수 있을 것”이라며 “혁신 제품을 앞세워 기판 시장의 패러다임을 바꿔나갈 것”이라고 밝혔다. 김현일 기자