판 커지는 '서버용 FC-BGA'…日 대항할 삼성·LG 전략은?

2030년 전체 FC-BGA서 50% 비중 차지할듯
삼성전기, 국내 최초로 제품 양산…생산량 확대 집중
LG이노텍, 양산 준비 중…추격 고삐

일본이 주도해오던 '서버용 플립칩(FC)-볼그리드어레이(BGA)' 시장에 한국 업체들이 도전장을 내밀고 있다. 삼성전기와 LG이노텍이 그 주인공이다. 두 회사는 IT 기기의 고기능화와 경박단소화에 따라 서버용 FC-BGA의 수요가 꾸준히 늘어나고 있는 만큼, 사업 다각화를 노리겠다는 포석이다. 반도체 업황 둔화에도 투자를 지속해 미래 성장 동력을 확보하겠다는 방침이다.

FC-BGA는 PC, 서버, 네트워크 등의 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU)에 주로 쓰이는 고부가 반도체용 기판이다. 인공지능(AI), 클라우드 등이 고성능화되면서 고사양 반도체 칩과 고집적 반도체 기판에 대한 수요는 지속 증가하고 있는 상황이다.

FC-BGA는 크게 PC용과 서버용으로 나뉜다. 이 중에서도 PC용이 아닌 서버용 FC-BGA는 패키지 기판 중 가장 난이도가 높은 제품이다. 서버용 FC-BGA는 일반 PC용 FC-BGA보다 기판 면적이 4배 이상 크고, 층수도 20층 이상으로 두 배 이상 많다. 따라서 기판의 대형화와 고다층에 따른 제품 신뢰성 확보와 생산 수율 관리가 핵심으로 꼽힌다.

반도체 업계에서는 서버용 FC-BGA의 성장성에 주목하고 있다. 2022년 전체 FC-BGA 시장에서 서버용 비중이 20%였다면 2026년도엔 40%, 2030년에는 50%에 육박할 것이라고 예상하고 있다. 전체 FC-BGA 시장 규모가 2022년 80억달러에서 2030년 164억달러로 성장할 것으로 전망되는 가운데, 같은 기간 서버용은 16억달러에서 82억달러로 가파른 성장이 예상된다.

서버용 FC-BGA를 만들 수 있는 업체는 극히 일부에 불과하다. 삼성전기가 지난해 국내 최초로 서버용 FC-BGA 양산에 성공하기 전까지는 일본의 이비덴·신코덴키, 대만의 유니마이크론 등 기존 FC-BGA 강자들만 제품을 생산할 수 있었다.

삼성전기는 서버용 FC-BGA 시장에 가장 적극적으로 대응하고 있다. 삼성전기의 서버용 FC-BGA는 명함 크기만한 기판에 머리카락 굵기보다 미세한 6만개 이상의 단자를 구현해낸 것이 특징이다. 1㎜(밀리미터) 이하 얇은 기판에 수동 소자를 내장하는 수동부품내장 기술(EPS)로 전력소모도 50%로 절감할 수 있다.

이재용 삼성전자 회장이 지난해 삼성전기 부산사업장에서 열린 서버용 FC-BGA 출하식에서 임직원과 기념 촬영을 하고 있는 모습. [사진제공=삼성전자'

기술 구현 난도와 관련 시장 성장성이 높은 만큼 이재용 삼성전자 회장도 출하식을 찾아 힘을 싣기도 했다. 삼성전기는 올해 서버용 FC-BGA 생산량 확대에 집중한다는 방침이다. 삼성전기는 지난해부터 반도체 패키지기판에 1조9000억원을 쏟아부으며 '글로벌 3강' 도약에 도전하고 있다.

LG이노텍은 서버용 FC-BGA 양산을 준비 중이다. FC-BGA 후발주자인 LG이노텍은 상대적으로 기술 난이도가 낮은 네트워크, 모뎀용 FC-BGA 기판과 디지털TV용 FC-BGA 기판 생산에 주력하고 있다. 오는 11~12월 구미 신공장에서 FC-BGA 양산을 본격화할 전망이지만, 서버용 FC-BGA 생산에는 시일이 조금 걸릴 것으로 예상된다.

다만, 회사는 IT용 FC-BGA로 스타트를 끊은 뒤 통신모듈과 기판소형화 기술을 접목해 빠르게 추격한다는 계획이다. LG이노텍은 지난해 2월부터 기판사업에 3년간 4130억원에 달하는 시설투자를 단행하고 있다.

한예주 기자 dpwngks@asiae.co.kr