유리 기판이 어드밴스드 반도체 패키지 업계의 주목을 받고 있습니다. 세계 굴지의 다수 기업이 기존 반도체 패키지 기판인 FC-BGA(Flip-chip Ball Grid Array)의 유기 소재 코어층을 유리 기판으로 대체하려는 연구와 투자를 지속하고 있기 때문입니다.

통상 FC-BGA 기판 코어 층은 유리섬유 강화 에폭시 레진(FR4:Fire Retardant4)을 활용해 왔습니다. 유리는 FR4 소재 대비 더 딱딱해 열에 의한 휘어짐 문제가 적습니다. 이 때문에 대면적화에 유리합니다. 평탄성이 좋아 보다 세밀한 회로 형성도 가능합니다. 절연성이 높다는 점도 장점입니다. 전기신호 손실이 적고 신호전달 속도 측면에서도 강점이 있습니다. 더 높은 동작 주파수를 요하는 고주파 무선주파수(RF)분야에선 유리 기판 특성이 매우 좋다는 연구 보고도 상당수 나와 있습니다. 최근 인공지능(AI)인프라 투자 확산으로 유리 기판 적용에 대한 기대감이 커지고 있습니다. AI 반도체용 칩은 면적이 크고, 미세 회로를 커버할 수 있는 고집적 패키지 기판이 필요합니다. 기존 패키지 기판은 면적이 커질수록 휘어짐 문제를 해결하기가 어렵습니다. 집적도 역시 마찬가지입니다. 유리기판이 최근 반도체 기판의 핵심 소재로 각광받는 이유입니다. 유리기판 상용화를 위해 넘어야 할 과제는 많습니다. 우선 전극 형성을 위해 유리에 구멍을 뚫는 TGV(Through Glass Via) 공정을 고도화해야 합니다. 유리는 공정 과정에서 작은 흠집이 생기면 시간이 흐름에 따라 쉽사리 다른 영역으로 균열이 가기 때문에 이 공정을 고도화하지 않으면 상용화는 쉽지 않을 것이라는 의견이 많습니다. 유리를 잘 자르는 장비 기술도 필요합니다. 자를 때 잘 자르지 않으면 측면 크랙에 의한 기판 균열이 수율을 크게 떨어뜨린다고 합니다. 구멍 잘 내고 잘 자르는 기술 외에도 구멍 속을 구리로 채우는 도금 기술 역시 안정적으로 이뤄져야 합니다. 패터닝 그 자체도 문제지만 포토레지스트(PR)를 잘 펴서 바르는 기술 등과 더불어 수동 소자를 내장하고 레이어를 올리는 기술 역시 추가적으로 개발되어야 합니다. 인텔은 오는 2030년 전까지 유리기판을 채용할 것이라 밝히고 있으나 유리 기판에 대한 업계의 요구가 높아짐에 따라 이 보다 빠른 속도로 상용화가 이뤄질 것이라는 기대가 있습니다. 실제 삼성전기는 2025년에 유리기판을 쓴 반도체 패키지 기판 시제품을 생산한 뒤 2026~2027년 양산에 들어갈 것이라고 밝히기도 했습니다. 전자부품 전문미디어 <디일렉>은 유리기판 적용에 필요한 기술과 공정 노하우, 장비 소재 서플라이체인을 조망하는 콘퍼런스를 준비했습니다. 특수유리 분야의 글로벌 톱티어 기업인 독일 쇼트(SCHOTT)를 비롯해 LPKF, 아이에스피, 오로스테크놀로지, 아큐레이저, 엔젯, 와이씨켐 등 관련 분야 소재, 공정기술 기업들이 대거 나섭니다.  변화하는 산업 생태계의 통찰력을 얻어가십시오.

디일렉=한주엽 전문기자 [email protected]
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■ 반도체 유리기판 서플라이체인&혁신기술 컨퍼런스

▣ 행사 개요

– 행사명 : 반도체 유리기판 서플라이체인 & 기술 콘퍼런스
– 일 시 : 2024년 6월 11일(화) 10:00 ~ 18:00
– 장 소 : 코엑스 콘퍼런스룸 4층 402호 (서울 강남구 영동대로 513, 삼성동)
– 규 모 : 150명
– 사전등록  :  얼리버드 신청  5월 24일 (금)  18시까지  44만원(VAT포함) 
                   5월 24일 18시 이후 55만원(VAT포함)
– 등록 마감 :  6월 10일(월)  18시 (조기마감시 현장등록 불가)
– 주 최 : 디일렉 / 와이일렉
– 후 원 : 한국반도체산업협회 / 한국반도체연구조합
– 행사문의 : 디일렉 김상수 국장 [email protected] / 010 5278 5958

▣ 세부 프로그램