PCB와 반도체 패키징 산업의 현재와 미래

 

국내 최대 PCB 및 반도체 패키징 전문 전시회인 제22회 ‘국제첨단반도체기판 및 패키징산업전(KPCA Show 2025)’이 지난 9월 3일부터 5일까지 인천 송도컨벤시아에서 열렸다. 올해 슬로건은 ‘Beyond AI & Angstrom, 한계를 넘다’로, 역대 최대 규모인 250여 개 기업, 750개 부스가 참가해 차세대 기판과 첨단 패키징 기술을 선보였다.

 

이번 KPCAShow는 단순 전시를 넘어 시장 전망과 기술 동향을 공유하는 자리로 의미를 더했다. 글로벌 어드밴스트 패키징 시장은 2024년 396억 달러에서 2030년 550억 달러로 성장할 것으로 예상되며, AI 가속기와 칩렛 구조 확산으로 2.5D·3D 패키징, HBM 수요가 급격히 늘고 있다. 동시에 하이브리드 본딩, 팬아웃 패널 레벨 패키징(PLP), 글래스 코어 서브스트레이트 등 차세대 기술이 주목받고 있다.

 

이러한 흐름 속에서 전시회에 참가한 주요 기업들의 기술 경쟁력은 전시회의 또 다른 핵심이다. 국내외 250여 개 기업이 기판, 소재, 장비, 검사 솔루션 등 다양한 영역에서 최신 기술을 전시해 업계 관계자들의 관심을 끌었다. KPCA Show 2025는 PCB와 반도체 패키징 산업의 현재와 미래를 동시에 조망하는 행사로, 국내 기업들이 글로벌 기술 트렌드와 발맞춰 경쟁 전략을 재정비할 수 있는 중요한 기회가 됐다.

 

삼성전기가 이번 전시회에서 반도체 패키지기판 기술의 현재와 미래를 동시에 제시하며 관람객들의 눈길을 끌었다. 회사는 ‘어드밴스드 패키지기판존’과 ‘AI & 전장 패키지기판존’ 두 가지 테마로 부스를 운영하고, 전시관 중앙에는 패키지기판이 적용된 제품 분해도를 배치해 기술 이해도를 높였다.

 

반도체 패키지기판(FC-BGA)은 고성능 반도체 칩과 메인보드를 연결해 신호와 전력을 전달하는 핵심 부품이다. 서버, AI, 클라우드, 전장 산업의 발전으로 패키지기판은 반도체 성능을 차별화하는 중요한 요소로 자리 잡고 있다.

 

 

어드밴스드 패키지기판존에서는 현재 양산 중인 하이엔드급 AI 및 서버용 FC-BGA를 선보였다. 이 제품은 일반 FC-BGA에 비해 면적이 10배 이상 크고, 내부 층수도 3배 이상 높아 업계 최고 수준의 사양을 구현한다. 삼성전기는 국내에서 유일하게 서버용 FC-BGA를 양산하는 기업으로, 독보적인 기술 경쟁력을 확보하고 있다는 점을 강조했다.

 

또한 반도체 고성능화 추세에 맞춰 2.1D 패키지기판과 코패키지(Co-Package) 기판도 소개했다. 2.1D 패키지기판은 실리콘 인터포저 없이 반도체를 직접 연결하는 기술로, 고성능 반도체 구현을 위한 새로운 접근 방식을 보여준다. 코패키지 기판은 시스템온칩(SoC)과 메모리를 하나의 기판에 통합해 성능과 공간 효율성을 동시에 확보할 수 있는 것이 특징이다.

 

차세대 기판으로 주목받는 글라스코어 패키지기판 역시 전시됐다. 글라스코어는 기존 기판 대비 두께를 약 40% 줄이고, 대면적 기판에서 발생하는 휨 현상과 신호 특성을 개선했다. 삼성전기는 해당 기술의 핵심 역량을 강화하고 고객사와의 협력을 확대해 향후 시장을 선도하겠다는 전략을 내세웠다.

 

AI & 전장 패키지기판존에서는 AI 스마트폰 애플리케이션 프로세서(AP)용 플립칩 칩스케일 패키지(FC-CSP), 자동차용 고신뢰성 FC-BGA, AI 노트북용 박형 울트라 씬 코어(UTC) 기판, 그리고 수동소자가 내장된 임베디드 기판을 선보였다. 이들 제품은 각각 글로벌 시장에서 입증된 경쟁력을 기반으로 AI와 전장 산업 전반에서 적용 범위를 확대하고 있다.

 

삼성전기는 이번 전시회를 통해 첨단 반도체 패키지기판 기술을 한 자리에서 공개하며, 서버와 AI부터 전장까지 이어지는 다양한 산업 수요에 대응할 수 있는 폭넓은 기술 포트폴리오를 선보였다. 이는 글로벌 반도체 패키징 시장에서 선도적 위치를 강화하려는 전략의 일환으로 해석된다.

 

 

LG이노텍이 전시회에서 차세대 반도체 기판 기술을 대거 선보이며 글로벌 시장 공략 의지를 드러냈다. 회사는 하이라이트존을 중심으로 ‘코퍼 포스트(Cu-Post)’ 기술과 함께 AI 및 데이터센터용 대면적 플립칩 볼그리드 어레이(FC-BGA) 샘플을 공개했다. 코퍼 포스트 기술은 반도체 기판 위에 작은 구리 기둥을 세우고 그 위에 솔더볼을 얹어 메인보드와 연결하는 방식이다. 기존에는 솔더볼을 직접 기판에 부착했지만, 이 방식은 면적과 크기를 줄이는 데 한계가 있었다.

 

LG이노텍은 구리 기둥을 활용해 솔더볼 크기를 최소화함으로써 동일 면적에서 더 많은 회로를 배치할 수 있도록 했다. 기판 크기는 최대 20%까지 줄어들고, 열전도율이 기존 대비 7배 이상 높은 구리를 활용해 발열 문제도 개선했다. 이는 고사양과 소형화가 동시에 요구되는 RF-SiP(무선주파수 시스템인패키지) 등 스마트폰용 반도체 기판에 최적화된 기술로 평가된다.

 

또 다른 주목 포인트는 AI 및 데이터센터용 대형 FC-BGA다. LG이노텍은 118mm x 115mm 크기의 샘플을 처음으로 공개했으며, 내부 구조를 확인할 수 있는 모형도 함께 전시했다. 데이터센터와 AI 서버에 활용되는 FC-BGA는 PC용 제품보다 면적이 넓고 층수가 많아 고도의 기술력이 필요하다. LG이노텍은 코어층 상하에 절연층을 다층으로 쌓는 MLC 설계를 적용해 기판의 휨 현상을 방지하고 신호 효율을 높였다.

 

유리기판 기술 확보에도 속도를 내고 있다. 유리는 기존 소재 대비 휨 현상을 최소화하고 회로 왜곡을 줄일 수 있는 장점이 있다. LG이노텍은 2027~2028년 양산을 목표로 올해 말 시제품 생산 준비에 착수할 예정이다. 이 같은 행보는 차세대 기판 시장의 선점을 위한 포석으로 풀이된다.

 

LG이노텍의 전시 부스에서는 이 외에도 모바일용 반도체 기판과 디스플레이 기판 제품군이 공개됐다. 세계 시장점유율 1위를 기록 중인 RF-SiP와 FC-CSP, 그리고 칩온필름(COF)과 2메탈 COF 등 다양한 제품이 전시돼 관람객들의 관심을 끌었다.

 

이번 전시는 LG이노텍이 글로벌 패키지 서브스트레이트 시장에서 차별화된 기술력을 바탕으로 성장 동력을 확대하고 있음을 보여주는 자리였다. 코퍼 포스트와 대형 FC-BGA, 유리기판 개발까지 이어지는 전략은 AI, 데이터센터, 모바일, 디스플레이 산업 전반에서 회사의 입지를 더욱 강화할 것으로 기대된다.

 

 

미쓰도요는 마이크로미터, 캘리퍼스 등 측정공구부터 3차원 측정기, 형상 측정기, 화상 측정기, 센서에 이르기까지 다양한 정밀 측정기를 제조하는 기업이다. 길이 측정 분야에서 축적된 기술력과 품질로 전 세계 제조업체의 신뢰를 쌓았다. 미쓰도요는 이번 전시회에서 유리 기판의 Via 홀 및 Cavity를 고정도로 측정할 수 있는 비접촉 3D 측정 시스템을 중심으로 선보였다. 또한, 근적외선 광원을 활용한 투과 측정 솔루션과 백색광 간섭계를 기반으로 한 고정도 미세 표면 텍스처 측정 시스템도 함께 시연했다.

 

펨트론은 산업용 고속카메라 영상을 이용한 머신비전과 영상처리 SW 기술에 기반한 2D·3D 검사 및 AI 딥러닝을 이용한 검사기술을 바탕으로 SMT, 반도체, 2차전지 분야의 정밀공정용 검사장비를 제조, 판매하는 검사장비 기업이다. 펨트론이 선보인 제품 중 하나인 FC-BGA 범프 검사 솔루션 ‘포세이돈POSEIDON’은 고해상도 이미지 구현으로 미세한 결함을 식별한다. 정확한 검출력을 기반으로 PCB Warpage, Bump Height, Bump Coplanarity, Bridge, Large Bump, Missing Bump 등 다양한 검사를 수행한다. 이뿐 아니라 Wire Bonding, Bumped Wafer, Micro LED 등 다양한 공정 검사도 가능하다.

 

대덕전자는 국내 최초로 전자회로기판(PCB)을 제작한 기업으로 알려져 있다. 지속적인 기술 개발과 인재 육성을 통해 국내외 전자 산업의 발전을 이끌었으며, 현재는 글로벌 시장에서 인정받는 소재·부품 기업으로 성장했다. 대덕전자는 이번 전시회에서 PKG 및 MLB 기판 분야의 최신 기술력과 제품을 선보였다.

 

하나마이크론은 반도체 패키징 및 테스트를 주력으로 하는 OSAT 기업이다. 업계 선두의 반도체 패키징 기술을 보유했으며, Bump, Wafer Test, Assembly, Final Test, Module까지 반도체 후공정의 전 영역을 포괄하는 경쟁력을 보유했다. 메모리 패키징 중심에서 비메모리 패키징 및 테스트로 사업 영역을 확대하여 성장했으며, 국내뿐 아니라 브라질, 베트남으로의 해외 진출을 통해 글로벌 시장 거점을 확보하고 있다.

 

 

심텍은 반도체용 PCB 개발 및 양산에 주력해 온 기업이다. 축적된 제조 경쟁력을 바탕으로 최첨단 PCB 제품을 주요 고객사에 납품하고 있다. 주요 제품군은 여러 개의 메모리 패키지를 실장한 모듈 PCB와 각종 반도체 칩의 전기적 신호 전달 및 외부 스트레스로부터 보호할 때 사용되는 서브스트레이트 기판 등이다. 특히, 메모리 모듈 PCB, DRAM 패키지용 BOC기판, 패턴 매립형 기판(ETS) 및 GDDR 기판은 세계일류상품으로 선정돼 현재까지 자격유지되고 있다.

 

이오테크닉스는 반도체 및 디스플레이, PCB, Macro 제조 공정에 사용되는 레이저 및 장비를 개발 생산하는 레이저 종합 기업이다. 마킹을 비롯해 컷팅, 드릴링, 패너팅, 그루빙, 웰딩 등의 분야에서 높은 기술력을 선보여 왔다. 이오테크닉스는 이번 전시회에서 PCB용 UV, CO2 드릴 설비, 판넬 마킹, 각인 설비, PCB 산업용 레이저 설비 등을 선보였다.

 

필옵틱스는 광학 설계기술 기반 장비 제작기업으로, 노광기 국산화 성공과 세계 최초 OLED 디스플레이 레이저 가공 표준 설비 양산 등 눈부신 성과를 거뒀다. 지속적인 혁신을 추구하며 기술 개발을 바탕으로 산업 발전에 기여해오고 있다. 필옵틱스는 이번 전시회에서 TGV(TRONADA-X) 미니어처 모형, GLASS SINGULATION(ZENITH) 미니어처 모형, TGV INSPECTION(FOCANADA) 장비 실물, 기타 반도체 장비 설명 및 유리기판 샘플 등을 선보였다.

 

오알켐은 전기·전자 산업에 핵심이 되는 화학소재를 직접 개발하고 제공하는 기업이다. PCB 제조 공정에 사용되는 에칭제, Oxide, 무전해화학동도금, 전기도금, 박리제 등 130여 종이 넘는 화학 공정에 대한 토탈 솔루션을 보유했으며, 이를 바탕으로 HDI, FPCB, MLB, PKG에 사용되는 PCB뿐 아니라 유리 도금, 디스플레이, 반도체 등 사업 분야를 확장하고 있다. 지속적인 R&D 강화를 통한 기술 구축, 엄격한 품질 관리로 기술력과 신뢰성을 인정받아, 국내를 비롯해 베트남, 중국 등 해외 네트워크를 바탕으로 성장하고 있다.

 

이번 전시회에서는 DFR 전처리제(Soft Etching), DFR 박리제, Oxide 공정약품을 포괄하는 이미징 공정약품, 디스미어, 무전해화학동(HDI, FPCB, PKG, Ha Cu), 전기동(Via Fill, Pattern Fill) 등을 포괄하는 동도금 약품, 장비세정제, Solder 박리제, 방청제, 소포제와 같은 기타 약품도 선보였다.

 

 

이플랜은 지난 1984년 독일에서 설립된 전기 엔지니어링 및 솔루션 기업으로서 현재까지 전 세계 50여 개국, 6만8000여 고객이 15만7000회 라이선스를 사용하고 있다. 현재 인클로저 분야의 선두 기업인 리탈과 자매회사로서 FLG 그룹의 소프트웨어 및 솔루션 분야를 담당하고 있다. FLG 그룹은 연 매출 3.6조 원, 직원 수 1만2100명의 글로벌 기업으로 산업용 인클로저 및 판넬 작업을 위한 각종 솔루션과 하드웨어를 전문적으로 제공한다.

 

한국에서는 1700여 고객에게 5000여 라이선스를 공급했으며, 다양한 산업 분야의 주요 기업이 이플랜의 솔루션을 활용 중이다. 이플랜 플랫폼은 다양한 엔지니어링 분야에서 필요로 하는 여러 솔루션을 단일 플랫폼에서 사용하는 소프트웨어를 제공한다. P&ID 설계부터 전장 회로, 유공압 설계, 3D 패널 설계, 와이어 하네스 설계에 이르기까지 다양한 솔루션을 EPLAN 플랫폼에서 사용할 수 있다.

 

알파글로벌은 ‘고객이 원하는 장비를 고객이 원하는 장소에’라는 창립이념으로 1993년에 창립됐다. PCBA & 패키지 디플럭싱 & 크리닝 장비, 이온 오염도 측정 및 이온 크로마토그래피 이온 분석 장비, PVA 컨포멀 코팅, 디스펜싱 & 언더필 장비, 납땜성 테스트 및 리플로우 열충격 시험 장비, 레이저 & 로봇 솔더링 장비, 순수 제조 장비 등의 종합 솔루션을 공급하고 있다. 전시회에서 선보인 제품 중 하나인 PCB & Package 세정 장비는 방산, 우주항공, 철도, 전장용 PCBA & 패키지에 적용함으로서 신뢰성과 내구성을 향상시킨다. 친환경 물을 사용해 정밀 정밀 세정이 가능하다. 

 

헬로티 서재창 기자 |