삼성전기·LG이노텍, 인텔 'EMIB-T' 기판 상용화 추진…日이비덴에 도전

EMIB-T 시장 확대 움직임...관련 FC-BGA 공급망 진입 시도

삼성전기와 LG이노텍이 인텔 '임베디드 멀티 다이 인터커넥트 브리지(EMIB)'용 고부가 반도체 기판 공급을 추진하고 있다. EMIB는 최근 고성능 인공지능(AI) 반도체 시장에서 수요가 늘고 있는 첨단 패키징 기술이다. 일본 이비덴이 주도적 기업이다. 

9일 업계에 따르면 삼성전기와 LG이노텍 등이 인텔 EMIB-T용 패키지 기판 공급망 진입을 목표로 제품 개발과 테스트를 진행 중이다. 

인텔 EMIB-T, AI칩 시장서 각광…삼성전기·LG이노텍도 관심

EMIB는 최근 AI 반도체 업계에서 주목받는 첨단 패키징 공법이다. 현재 업계는 고대역폭메모리(HBM)와 시스템 반도체를 하나의 패키지로 연결하기 위해 실리콘 인터포저라는 얇은 막을 삽입한다. 인터포저를 활용하면 각 칩의 회로를 더 밀도있게 연결할 수 있다. 통상 '2.5D 패키징'이라고 부른다. 

EMIB는 인터포저 대신 소형 실리콘 브리지로 칩과 칩을 연결한다. 필요한 부분에만 실리콘 브리지를 배치하는 기술이다. 인터포저 대비 비용 효율성이 높다. 칩을 보다 여유롭게 배치할 수 있다는 것도 장점이다. 

삼성전기가 9일 송도 컨벤시아에서 열린 'KPCA쇼'에서 전시한 2.1D 패키지 기판 개념도. 기판 내에 브리지를 내장하는 '브리지 임베딩'과 기판 자체에 재배선층(RDL)을 새기는 RDL 방식을 병행 개발하고 있다. 브리지 임베딩은 인텔 EMIB 구조에 해당한다(사진=지디넷코리아)

인텔이 그간 EMIB를 자체 칩 제작에만 활용했기 때문에, 시장 수요는 한정적이었다. 그러나 최근 인텔이 'EMIB-T'라는 개량 버전을 개발하면서, 외부 판매가 본격 확대되고 있다. 구글도 내년 하반기 출시할 차세대 AI 가속기(TPU)에 EMIB-T를 처음 적용한다. 

EMIB-T는 실리콘 브리지에 전력 전송 통로 역할을 하는 실리콘관통전극(TSV)을 삽입하는 기술이다. TSV로 기판과 칩 사이 전력 전달 경로를 단축함으로써, 전력 효율과 신호 무결성을 개선했다. 

삼성전기와 LG이노텍도 EMIB-T 성장세에 주목해, 전용 패키지 기판 공급망 진입을 시도하고 있다. 해당 제품은 기존 고성능 반도체 패키지 기판인 플립칩-볼그리드어레이(FC-BGA)에 실리콘 브리지를 내장하므로 기술 난도가 높다. 

삼성전기의 경우 해당 기판을 2.1D 패키지 기판이라는 개념으로 개발하고 있다. 사안에 정통한 관계자는 "삼성전기가 수년 전부터 EMIB용 기판 샘플을 개발해 왔고, 최근 EMIB-T 상용화 추세에 따라 공급망 진입을 적극 추진 중"이라고 말했다.

LG이노텍은 최근 SK하이닉스에 EMIB-T용 패키지 기판을 보내, 샘플 테스트 중이다. LG이노텍과 SK하이닉스는 HBM을 기판 위에 실장하며 제품 특성을 파악 중인 것으로 알려졌다.

인텔의 2.5D 패키징 기술인 EMIB-T의 개념도(사진=인텔)

FC-BGA 1위 日이비덴에 도전…대규모 투자는 부담

인텔 EMIB-T용 패키지 기판 공급망 진입은 삼성전기, LG이노텍의 목표인 고부가 FC-BGA 사업 확장을 위한 주요 과제 중 하나다. 

현재 EMIB-T용 패키지 기판은 일본 이비덴과 신코덴키, 대만 유니마이크론, 오스트리아 AT&S 등 4곳이 공급하고 있다.

이비덴은 FC-BGA 업계 1위 기업이다. 인텔과 공고한 협력관계를 구축해왔다. 올해 상반기에는 기존 유휴 팹을 활용해 인텔 EMIB-T 전용 기판 양산라인을 착공하기로 결정했다. 투자 규모는 약 2조원이다. 구글·아마존·인텔 등 빅테크에서 선수금을 받은 것으로 알려졌다. 

삼성전기와 LG이노텍은 관련 공급망 후발주자로서, EMIB-T용 기판 상용화를 위해 기술·시장 과제를 해결해야 할 것으로 관측된다. 

기판 업계 한 관계자는 "이비덴, 유니마이크론 등은 인텔 EMIB 관련 기판을 7~8년 양산해오며 안정적인 기술력과 생산능력을 구축했다"며 "EMIB-T에서 사업기회가 확대되는 것은 맞지만, 국내 기업은 먼저 대규모 투자해야 한다는 리스크가 있다"고 설명했다.