올해 '초고밀도 패키징' 매출 성장세 돌입
고성능컴퓨팅(HPC) 분야가 반도체 팬아웃(Fan-Out) 패키징 기술 시장을 이끌 것으로 전망된다.
15일 시장조사업체 욜디벨롭먼트와 관련 업계에 따르면 지난해 팬아웃 패키징 시장은 스마트폰과 스마트워치의 애플리케이션 프로세서(AP)가 높은 비중을 차지했다. 올해부터는 HPC 분야에서 핀아웃 패키징 사용이 늘어나면서 초고밀도 팬아웃(UHD Fan-Out)이 가장 높은 매출을 차지할 것으로 전망된다.
팬아웃 패키징 기술은 초고밀도 팬아웃과 고밀도 팬아웃(FD Fan-Out) 기술로 나뉜다. 초고밀도 팬아웃 시장은 지난해 매출 비중 39%에서 2026년 52%로 증가해 절반 이상을 차지할 전망이다. 반면 고밀도 팬아웃 시장은 지난해 매출 비중 37%를 2026년에도 지속할 것으로 전망된다.
욜을 보고서를 통해 "팬아웃 패키징 기술은 무어의 법칙의 미세공정 전환 속도를 늦추면서 성능을 높여주는 기술"이라며 "초고밀도 팬아웃 기술은 클라우드, 5G, 자율주행차, 인공지능용 반도체에 적용되면서 향후 10년간 패키징 트렌드를 이끌 것"이라고 말했다.
전체 팬아웃 패키징 시장은 지난해 14억7500만달러(1조6486억원)에서 2026년까지 연평균 15.1% 성장해 34억2500만달러(3조8281억원)를 기록할 것으로 전망된다. 2026년 분야별 팬아웃 패키징 매출 전망은 모바일 및 컨슈머 16억1300만달러, 통신 및 인프라가 15억9700만달러, 오토모티브 2억1600만달러 순이다.
차세대 반도체 후공정 기술인 팬아웃 패키징은 입출력(I/O) 단자 배선을 칩(다이) 바깥으로 빼서, 외부 면적까지 활용해 I/O를 배치한 기술이다. 팬아웃 패키징 기술을 적용하면 반도체와 메인기판 사이 배선 길이가 줄어들어 전기적 성능이 올라가고 열효율이 높아진다.
초고밀도 팬아웃 기술의 핵심은 다층 재배서층(RDL) 공정을 적용했다는 점이다. RDL은 실리콘 칩 위에 있는 고밀도 연결부를 PCB의 저밀도 연결부와 서로 접속시키는 데 사용된다. 반도체 패키지 기판(PCB)이 필요 없어 반도체 두께를 최대 50%까지 줄일 수 있다. 대표적으로 애플은 2016년부터 TSMC의 팬아웃 기술을 AP에 적용함으로써 아이폰 두께를 크게 줄일 수 있었다. 애플은 최근 아이폰12까지도 TSMC의 팬아웃 기술을 사용해 오고 있다.
팬아웃 패키지 시장은 파운드리 업체와 반도체후공정(OSAT) 업체 간의 기술 경쟁이 심화되고 있다. 욜은 "TSMC는 5G와 HPC 칩을 지원하기 위해 일본에 패키징 R&D 허브 설립 등 패키징에 막대한 투자를 할 예정이고, ASE도 올해 20억달러의 시설투자를 발표했다"라고 말했다. 이어서 "삼성, PTI, JCET와 등도 향후 초고밀도 팬아웃 시장에서 더 많은 점유율을 확보할 수 있을 것"이라고 전망했다.
욜디벨롭먼트에 따르면 지난해 시장 점유율은 1위 대만 TSMC(66.9%), 2위 대만 ASE(20%), 3위 중국 JCET(5.1%), 4위 미국 앰코(3%), 공동 5위 한국 네패스라웨(1.9%)와 대만 PTI(1.9%), 7위 한국 삼성전자(0.7%) 순으로 기록했다. 대만은 점유율 90%를 차지하며 시장을 주도하고 있는 가운데, 한국의 점유율은 아직까지 2.6% 수준이다.
