‘몸값 상승’ 반도체 기판…FC-BGA 호황에 투자 경쟁도 치열

‘몸값 상승’ 반도체 기판…FC-BGA 호황에 투자 경쟁도 치열

2021년 완성차 업계는 차량용 반도체 공급 부족으로 인해 차량 출고가 늦어져 큰 시름을 앓았다. 차량용 반도체 공급난은 반도체 전체 공급망을 지연시키고 있다. 또 수요는 늘고 공급은 줄어 반도체에 들어가는 소재와 부품 가격이 급등했다. 모든 전자기기에 사용되는 핵심부품인 반도체 기판도 2020년보다 가격이 무려 40% 가까이 상승했다.

반도체 기판은 반도체 패키징 작업에 필요한 인쇄회로기판(PCB)의 일종이며 칩이 메인보드와 전기 신호를 수월하게 교환할 수 있도록 칩 아래에 부착하는 부품이다. 반도체 기판은 실핏줄 같은 전기배선 회로로 각종 전자부품을 연결해 인체의 신경망과 같은 역할을 한다.

한국PCB&반도체패키징산업협회(KPCA)에 따르면 2021년 국내 PCB 시장 규모는 역대 최대인 10조 원을 돌파한 것으로 예상된다. 이는 2020년보다 3.4% 증가한 수치다. 이 중 반도체 기판 시장 규모는 17%나 성장할 것으로 전망된다.

 

국내 PCB 산업 역사는 언제부터?

우리나라 최초의 PCB는 1964년 삼성금속화학공업이 외국 기술을 들여와 생산한 단면 PCB다. 1972년에는 대영전자가 양면 PCB를 만들기 시작했다. 1977년 LG전자가 대기업으로는 처음으로 PCB 시장에 진출했다. 이어 대덕전자는 다층인쇄회로기판(MLB)을, 삼성전기는 임베디드 PCB를 국내 처음으로 개발하면서 PCB 업계를 주도하게 됐다.

초기 PCB 시장에서는 라디오와 흑백TV, 테이프 리코더, 계산기용 PCB가 주종을 이뤘다. PCB 산업은 1980년대에 접어들면서 컬러TV와 VCR, 전화기, 컴퓨터 등이 빠르게 보급돼 높은 성장세를 보였다. 1990년 중반에는 정보통신기술(ICT)이 발달하면서 정보통신기기에 많이 사용하는 양면 PCB와 산업용 PCB, 연성 PCB(FPCB) 등 PCB 전 분야가 고르게 성장했다.

국내 PCB 산업 시장은 1998년 국제통화기금(IMF) 구제 금융 요청으로 인한 내수 침체와 수출 단가 하락으로 잠시 주춤했다. 하지만 이후 전자와 IT, 반도체 산업이 호황을 이루면서 이 산업들과 관련한 기기와 장비에 들어가는 MLB, 반도체 패키지용 기판(BGA) 같은 첨단 기종이 수요가 크게 늘었다.

 

고성능 반도체 PCB 인기...FC-BGA 품귀 현상

최근 인공지능(AI)과 서버, 데이터센터, 전기차 시장이 급성장하면서 여기에 사용하는 고성능 반도체 PCB 수요가 폭증하고 있다. 고성능 반도체 PCB는 크게 FC-CSP와 FC-BGA로 나눌 수 있다.

▲ 출처: 삼성전기 공식 블로그

FC-CSP는 칩과 기판 크기가 같아 스마트폰 같은 모바일 기기에 들어간다. FC-BGA는 칩보다 기판 크기가 커서 서버와 노트북, 전장 등에 사용된다. FC-BGA는 주로 가격이 비싸고 AI와 서버, 자율주행 같은 고성능·고스펙을 요구하는 고부가가치 제품에 탑재된다.

FC-BGA는 기술 진입 장벽이 매우 높고 공급사는 세계적으로 10여 곳으로 적은 수준이다. 현재 FC-BGA 세계 시장 점유율 대부분은 이비덴과 신코덴키 같은 일본 기업이 차지하고 있다. 인텔과 AMD, 엔비디아 같은 대형 팹리스(반도체 설계) 기업들 사이에서 FC-BGA 수요가 높아지면서 FC-BGA 품귀 현상이 두드러지고 있다.

▲ 인텔 2세대 뉴로모픽 칩 ‘로이히2’에 사용되는 FC-BGA.

삼성전기와 LG이노텍, 대덕전자, 코리아써키트 같은 국내 주요 PCB 기업들은 늘어나는 FC-BGA 수요에 대응하기 위해 대규모 투자에 나서고 있다. 이들 기업의 FC-BGA 투자 예상 총금액은 수조 원으로 전망된다. FC-BGA 시장에 가장 먼저 뛰어든 기업은 삼성전기다. 월 1만 6900㎡의 생산능력을 보유하며 생산능력 기준 세계 6위를 차지하고 있다. 삼성전기는 2023년까지 FC-BGA 생산에 약 1조 원을 투자할 예정이다.

LG이노텍은 현재 FC-BGA를 생산하고 있지 않지만 지난해 11월 FC-BGA 관련 조직을 신설했다. LG이노텍은 올해 상반기 안에 조 단위의 투자금액과 생산공장 지역을 결정할 것으로 보인다.

대덕전자는 지난해 8월 FC-BGA 생산공장을 완공하고 제품을 생산하기 시작했다. 대덕전자는 신공장과 함께 생산라인을 증설하고 있어 월 FC-BGA 생산능력은 1만 2500㎡가 될 전망이다.

 

 

 

 

 

 

 

 

(출처:http://www.epnc.co.kr/news/articleView.html?idxno=219932)