고성능 반도체 기판 양산 준비 박차

차세대 AI 가속기를 위한 패키징 기술 혁신

인공지능(AI)과 고성능 컴퓨팅(HPC) 수요가 급격히 팽창하면서 단일 칩의 물리적 한계를 극복하기 위한 어드밴스드 패키징 및 고밀도 회로 기판의 중요성이 전례 없이 부각되고 있습니다. 특히 고성능 연산 장치가 요구하는 방대한 데이터 대역폭을 감당하려면 기판 내부의 배선 밀도를 획기적으로 높이고 신호 손실을 최소화하는 구조 설계가 필수적입니다.

국내 주요 기판 제조사들은 이러한 시장 요구에 발맞추어 기존 16~18층 수준이던 플립칩 볼그리드어레이(FC-BGA) 기판을 24층 이상의 초고다층 구조로 고도화하는 공정 라인을 빠르게 정비하고 있습니다. 이를 통해 초미세 피치 범프 접합 안정성을 확보하며 복잡한 이종 집적 칩셋 간의 병목 현상을 해소하는 데 집중하고 있습니다.

양산 수율 확보를 위한 주요 기술 개발 과제

초고다층 대면적 기판 양산 과정에서는 미세한 열 변형과 박막 적층 불량이 전체 생산 수율에 직결됩니다. 제조 엔지니어링 팀은 다음과 같은 핵심 영역에서 설계 최적화와 공정 제어를 진행하고 있습니다.

• 초저손실 유전율(Low-Df/Dk) 복합 절연 수지 적용을 통한 고주파 대역 신호 감쇄율 저감
• 대면적(100×100mm 이상) 패키지 기판의 고온 리플로우 공정 중 워피지(휨 현상) 방지 구조 설계
• AI 광학 검사(AOI) 및 초음파 비파괴 검사를 융합한 인라인 실시간 불량 감지 시스템 운용

이러한 종합적인 공정 개선은 2028년 본격화될 글로벌 하이퍼스케일러들의 맞춤형 주문형 반도체(ASIC) 생산 라인과 직접 연동되어 글로벌 기판 시장에서의 기술적 주도권을 확고히 할 전망입니다.