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김재동 반도체패키징 컨설턴트 <사진=김예림 PD>

유리기판, 고성능 컴퓨팅과 RF기기 시장서 강점

신뢰성 확보 위한 소재 선정, 공정 최적화 과제”

반도체 유리기판 시장이 주목 받고 있다. SKC 자회사인 앱솔릭스가 이 시장에 진출한데 이어 삼성전기, LG이노텍, 대덕전자 등 전통 기판업체들도 속속 참전을 준비 중이기 때문이다. 특히 삼성전자가 2026년 유리기판을 본격 양산하겠다고 밝히면서 시장의 관심이 증폭됐다.

유리기판은 기존 플라스틱 기판보다 더 높은 라우팅 밀도를 가능하게 해준다. 또한 열팽창 계수가 낮아 열 변형이 적고, 높은 절연성 덕분에 고주파(RF) 기기에서도 좋은 성능을 발휘할 수 있다.

김재동 반도체패키징 컨설턴트는 “유리기판이 전통적인 플라스틱 기반 코어층을 대체할 것”이라며 “특히 고성능 컴퓨팅 반도체에서 요구되는 높은 신뢰성에 부합할 것”이라고 말했다.

그는 “코닝, 쇼트, 아사히글라스 등 유리 소재기업이 이 분야에서 활발히 연구하고 있는 대표적인 기업들”이라며 “유리기판이 기존에 사용되던 FR4, 고층 에폭시 레진 등을 대체할 것”이라고 언급했다.

하지만 유리기판 패키징 기술은 여전히 많은 연구와 데이터 분석이 필요한 상황이다. 특히 반도체 패키지의 크기가 커지는 추세여서 대형 유리기판의 생산 및 신뢰성 검증에 많은 도전이 따르고 있다.  기술적 성숙과 생산 공정의 최적화가 중요한 과제로 부상했다.

김재동 컨설턴트는 “패키징 업계가 이 새로운 유리 소재를 효과적으로 채택하기 위해서는 소재의 선택과 적응성, 신뢰성 확보 등 다양한 분야에서 연구와 개발이 필수적”이라 강조했다.

그는 유리 기판은 높은 퀄리티의 표면 처리가 필요해 화학기계연마(CMP) 기술이 사용될 수 있고, 유리 소재가 크랙이나 라미네이션에서 얼마나 견딜 수 있는지 테스트하는 과정도 필수적이라고 소개했다.

그는 “고성능 컴퓨팅과 RF 기기에서 유리기판의 잠재력은 클 것으로 예상된다”며 “글래스 코어의 적응성과 소재 선정, 공정 설계의 최적화 등이 향후 연구 개발의 중점이 될 것”이라고 전망했다.

Q: 반도체 유리기판에 대해 설명해 주세요.

A: 유리기판은 디스플레이에 사용되는 것과 유사하지만, 전자패키지용으로 사용될 때는 소스레이트, 즉 현재 PCB를 대체할 수 있는 기술로 사용됩니다. 이를 위해 글라스의 성질이 다르게 조정되어야 하며, 열팽창 계수가 실리콘과 유사해야 합니다.

Q: 반도체 유리기판이 기존 소재와 비교해 어떤 장점이 있나요?

A: 유리기판은 더 높은 라우팅 밀도를 가능하게 하여 레이어 수를 줄이고 비용을 절감할 수 있습니다. 또한, 열적 특성이 우수해 기기의 열 팽창 문제를 줄이고, 높은 절연성 덕분에 RF 기기에서도 좋은 성능을 발휘할 수 있습니다.

Q: 현재 반도체 유리기판 기술을 개발 중인 주요 업체는 어떤 곳들이 있나요?

A: 미국의 코닝, 독일의 쇼트, 일본의 AGC와 같은 업체들이 주로 유리기판 패키징 기술 개발에 참여하고 있습니다. 대덕전자, 삼성전기, SKC, LG이노텍 등 국내 업체들도 이 분야에서 활발한 연구를 진행 중입니다.

Q: 반도체 유리기판의 기술적 과제는 무엇인가요?

A: 유리기판은 높은 퀄리티의 표면 처리가 필요하며, 이를 위해 CMP(화학 기계 연마) 기술이 사용될 수 있습니다. 또한, 유리의 높은 절연성과 열적 특성을 고려할 때, 새로운 소재에 적합한 공정과 물질 선택이 중요합니다. 유리기판이 크랙이나 라미네이션에서 얼마나 견딜 수 있는지에 대한 테스트도 필수적입니다.

Q: 반도체 유리기판 기술의 미래 전망은 어떻습니까?

A: 유리기판은 특히 고성능 컴퓨팅과 RF 기기에서 그 잠재력이 큽니다. 그러나 시장에 널리 적용되기 위해서는 더 많은 연구와 공정 개선, 신뢰성 테스트가 필요합니다. 또한, 글라스 코어의 적응성과 소재 선정, 공정 설계의 최적화 등이 향후 연구 개발의 중점이 될 것입니다.

정리_안영희 PD anyounghee@thelec.kr

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