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미래 산업을 이끄는 차세대 기판 기술, 한계를 좁히고 가능성을 넓히다
미래 산업을 이끄는 차세대 기판 기술, 한계를 좁히고 가능성을 넓히다Intro글로벌 전자산업의 변화 속도가 빨라지면서, 회로 기판은 이제 단순한 부품을 넘어 ‘혁신의 시작점’으로 자리매김하고 있습니다. KPCA Show(국제PCB 및 반도체패키징산업전)는 이러한 흐름을 가장 가까이에서 확인할 수 있는 자리로, LG이노텍 역시 매년 KPCA Show에 참가하며 최신 기술과 전략을 공개하고 있는데요.올해 전시에는 세계 최초로 개발 및 양산에 성공한 ‘코퍼 포스트(Cu Post, 구리 기둥)’ 기술을 비롯해 고부가 반도체용 기판 ‘플립칩 볼그리드 어레이(FC-BGA)’, 전세계 시장을 선도하고 있는 ‘패키지 서브스트레이트(Package Substrate)’, ‘테이프 서브스트레이트(Tape Substrate)’ 분야 혁신 제품과 기술을 선보였습니다.차세대 산업 성장을 견인하는 기판 기술, 그 미래 비전을 앞장서 설계하는 기판소재상품기획팀 오운수, 홍승균 책임님을 만나 LG이노텍이 그리는 고성능 기판 기술의 미래와 혁신 전략을 직접 들어보았습니다.Q. 먼저 이번 전시회 참가의 목적과 기대하는 성과는 무엇인지 간략하게 소개 부탁드립니다.LG이노텍은 지난 55년간 끊임없는 도전과 기술 혁신으로 글로벌 기판 시장을 선도하며 다양한 소재 가공, 정밀 제조, 생산 경험 기술을 바탕으로 차별화된 고객 가치를 제공해오고 있습니다. 이번 전시는 LG이노텍이 축적해온 기술 혁신의 결실인 시장 1위 제품들과 차별화된 차세대 기판 기술을 소개하고 신규 고객 및 파트너와의 접점을 확대하기 위해 참가했습니다.Q. 올해 6월 세계 최초로 개발 및 양산에 성공한 ‘코퍼 포스트’ 기술이 이번 전시에서도 주목되는데요. 코퍼 포스트의 차별화된 기술력은 무엇인가요?코퍼 포스트 기술은 반도체 기판과 메인보드 연결에 구리 기둥을 활용하는 것이 핵심입니다. 기존의 솔더볼(Solder Ball)을 직접 연결하는 방식과 달리 구리 기둥을 먼저 세우고 그 위에 작은 솔더볼을 얹은 구조로, 면적 및 크기를 최소화합니다. 솔더볼 간격인 범프 피치(Bump Pitch)가 축소되면서 더 많은 전기 신호 회로를 기판에 배치할 수 있어 제품 두께는 물론 전체 크기도 최대 20%가량 줄일 수 있습니다. 반도체 기판은 다층으로 쌓아 올리는 빌드업 형태로, 하부에서 얼마나 많은 신호를 수용·분배하느냐에 따라 상부 회로층의 효율성이 결정되기 때문에 이번 기술은 기판의 성능과 집적도를 좌우하는 핵심 역할을 합니다.또한 납 대비 열전도율이 7배 이상 높은 구리를 사용해 고온 공정에서도 기둥 형태를 안정적으로 유지하며 더욱 촘촘한 배열 설계가 가능합니다. 고사양화 및 소형화가 필요한 무선주파수 시스템인패키지(RF-SiP) 등 스마트폰용 반도체 기판에 최적화된 기술로 주목받는 이유이죠.Q. 그렇다면 일반 소비자들은 어떤 제품이나 경험을 통해 기술을 체감할 수 있을까요?일상과 가장 밀접한 스마트폰에 적용되는 기술로, 주요 스마트폰 제조사들이 슬림화 경쟁에 뛰어들면서 부품 크기 최소화가 업계 화두가 되고 있습니다. 고성능·고집적화 기술로 스마트폰 설계 자유도를 높여 더 슬림한 디자인과 발열 개선, 이를 통한 칩 성능 저하나 신호 손실 문제를 개선해 안정적인 모바일 성능을 유지할 수 있습니다.Q. 업계에서 구리 기둥을 세우는 게 굉장히 어려운 기술이라고 하는데, LG이노텍은 이를 양산 제품 적용까지 할 수 있었던 배경은 무엇인가요?먼저 기존 제작 방식을 과감히 탈피하고 전에 없던 새로운 방식을 택하다 보니, 당연히 많은 어려움이 따랐습니다. 반도체 고집적·고성능 및 발열 이슈 대응을 위한 고객의 Pain Point를 면밀히 분석하는 것부터 시작했습니다. 이를 바탕으로 고객 제품 로드맵과 연계한 선행 요소기술을 개발하며 차별화된 솔루션과 세계 최고 수준의 기술 경쟁력을 제공할 수 있었습니다.그리고 코퍼 포스트는 충분한 높이와 두께 확보, 균일성 유지를 위해 반복적인 도금 공정(Batch Plating)이 필수입니다. 저희는 전용 생산 라인을 구축해 안정적이고 효율적인 제조가 가능하도록 했습니다. 특히 양산 과정에서 수율과 편차를 안정적으로 관리하기 위해 디지털 트윈(Digital Twin) 기반 3D 시뮬레이션 기술을 적극 활용함으로써 개발 속도와 제품 완성도를 동시에 극대화하고 있습니다.Q. 대면적 FC-BGA 샘플도 처음으로 공개되었다고 들었습니다. FC-BGA 전방 산업 트렌드와 LG이노텍의 개발 현황에 대한 설명도 부탁드립니다.맞습니다. 이번 전시에서는 118mm x 115mm 크기의 AI∙데이터센터용 대면적 FC-BGA 샘플을 최초로 선보였습니다. FC-BGA 기판은 노트북/데스크탑/데이터센터용 CPU 및 GPU와 네트워크 통신용 스위치 칩 그리고 자율주행 차량용 반도체칩을 각각의 메인보드에 연결하기 위해 사용되고 있습니다.LG이노텍은 5G, AI, 전장 시장에서 고성능 반도체 성능이 요구됨에 따라 FC-BGA를 미래 핵심 산업으로 추진하고 있습니다. 고집적/고속 반도체 패키징 솔루션 수요 증가에 맞춰, 고다층/대면적 FC-BGA 기판을 개발하였으며, 시뮬레이션을 활용한 Warpage Key Parameter 최적화 솔루션, Signal 및 전력 안정화 구현을 위한 다양한 코어 가공 등 차별화된 기판 기술을 보유하고 있습니다. 특히 뼈대 역할을 하는 코어층의 기판이 뒤틀리는 휨 현상(Warpage) 최소화는 접합 불량과 신호·전력 불균형을 예방하고, 안정적인 성능과 양산성을 확보할 수 있어 핵심 기술로 꼽힙니다.Q. 이 외에도 LG이노텍의 다양한 기판 사업이 소개되고 있는데, 주목해야 할 차세대 기판 혁신 기술은 무엇이 있을까요?CTO에서 선행 개발 중인 유리기판(Glass Substrate) 및 유리 인터포저(Glass Interposer) 기술, 그리고 기판소재사업부에서 개발 중인 칩 임베딩(Chip Embedding) 기술을 주목해 주셨으면 합니다. 유리기판 기술은 코어층의 소재를 발열에 강하고 데이터 처리 속도가 빠른 유리로 바꿔 고 사양 High End 급 대면적 패키지의 휨 이슈 대응을 위한 차세대 솔루션으로 떠오르고 있습니다.유리는 가공이 매우 까다로운 소재이기 때문에 보다 정밀한 대응이 필요한데요. 저희는 유리에 미세 구멍을 뚫는 TGV(Through Glass Via) 형상 제어 기술로 높은 Aspect Ratio(종횡비)를 구현하고 있습니다. 또한 유리는 비전도체이기 때문에 안정적인 도금이 필수로, 도금 밀착력 확보, 두께 평탄화, 미세 패턴 기술을 적용해 신호 손실을 최소화하고 패키지 신뢰성을 높이고 있습니다. 현재는 2027~2028년 양산을 목표로 시제품 생산 준비에 속도를 내고 있습니다.칩 임베딩 기술은 전원 노이즈 최소화 기술로써, 시그널 패스 단축을 통해 전력 전달을 향상시키고 다양한 컴포넌트와 소재, 기판 두께에 Small 폼 팩터 구현을 제공합니다.Q. 앞으로 LG이노텍의 혁신 기판 기술이 전하는 차별적 고객 가치가 무엇이라고 생각하시나요?저희 기술은 단순히 부품을 공급하는 것이 아닌, 고객의 성공을 지원하기 위한 깊은 고민에서 나온 것입니다. PoC 단계부터 최전방 산업의 트렌드를 분석하고 고객 Pain Point를 예측해 맞춤형 솔루션을 제시하며, 디지털 기반 3D 시뮬레이션 기술로 샘플 제작과 평가 과정을 대체함으로써 개발 기간을 단축하고 고객 납기 일정에도 신속하게 대응할 수 있었습니다. 이러한 전략적 대응과 수년간 쌓아온 기술적 우수성 덕분에, 현재까지 글로벌 시장 1위를 유지하며 고객들의 두터운 신뢰를 얻을 수 있었다고 생각합니다.앞으로도 혁신 제품으로 기판 업계의 패러다임을 바꾸고, 고객과의 적극적인 소통을 통해 비전을 함께 실현해 나가겠습니다. 미래를 위해 끊임없는 기술 혁신을 주도하는 LG이노텍의 새로운 도전과 성장을 계속 지켜봐 주시길 바랍니다.
