최근 인공지능(AI) 반도체 시장의 화두는 단연 ‘성능의 한계 돌파’입니다. 칩 자체의 미세 공정만큼이나 중요해진 것이 바로 패키징(Packaging) 기술인데, 그 중심에 서 있는 유리기판에 대해 오늘 아주 자세히 파헤쳐 보겠습니다.
1. 유리기판이 왜 '꿈의 기판'이라 불리는가?
기존에 우리가 사용하던 플라스틱 기판(FC-BGA)은 유기 소재 특성상 열에 약하고 표면이 거칠다는 치명적인 약점이 있습니다. AI 연산을 위해 수많은 칩을 하나로 묶는 ‘렛(Chiplet)’ 기술이 보편화되면서 기존 기판은 다음과 같은 한계에 봉착했습니다.
신호 손실과 속도 저하: 플라스틱 표면의 미세한 요철은 고주파 신호의 전달 효율을 떨어뜨립니다. 반면 유리는 표면이 극도로 매끄러워 신호 손실을 최소화할 수 있습니다.
열팽창 계수의 불일치: 실리콘 칩은 열을 받으면 아주 조금 팽창하는데, 플라스틱 기판은 팽창 정도가 훨씬 커서 연결 부위가 끊어지거나 기판이 휘어버리는(Warpage) 현상이 발생합니다. 유리는 실리콘과 열팽창 계수가 매우 유사해 이 문제가 거의 없습니다.
초미세 회로 형성: 칩과 기판을 연결하는 구멍(Via)을 더 작고 촘촘하게 뚫어야 하는데, 플라스틱은 물리적 한계로 인해 일정 수준 이하로 줄이기 어렵습니다. 유리는 레이저를 이용해 훨씬 더 미세한 구멍(TGV, Through Glass Via)을 뚫을 수 있습니다.
결과적으로 유리기판을 도입하면 전력 효율은 약 30% 개선되고, 데이터 처리량은 8배 이상 증가할 것으로 기대됩니다.
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| 삼성전기 유리기판 시제품 |
2. 글로벌 빅테크는 이미 '유리 전쟁' 중
현재 이 시장을 가장 강력하게 이끌고 있는 것은 **인텔(Intel)**입니다. 인텔은 이미 10년 전부터 유리기판 R&D에 10억 달러 이상을 투자해 왔으며, 2030년 이전에 상용화하겠다고 공식 발표했습니다.
여기에 **엔비디아(Nvidia)**와 AMD 등 AI 가속기 시장의 거물들도 차세대 제품에 유리기판 적용을 검토 중인 것으로 알려졌습니다. HBM(고대역폭 메모리)을 넘어 차세대 패키징 솔루션으로 유리기판이 표준이 되는 것은 이제 시간문제라는 것이 업계의 중론입니다.
3. 국내외 유리기판 관련 핵심 종목 분석
투자자 관점에서 가장 중요한, 공급망 단계별 핵심 수혜주들을 정리해 드립니다.
(1) 종합 기판 제조 선두주자
SKC (앱솔릭스): 유리기판 대장주로 손꼽힙니다. 자회사 앱솔릭스를 통해 세계 최초 유리기판 양산 공장을 미국 조지아에 완공했습니다. 인텔과의 협력 가능성이 가장 높게 점쳐지며, 상업용 양산 단계에 가장 근접해 있습니다.
삼성전기: 삼성 그룹 차원의 AI 반도체 시너지를 기대할 수 있습니다. 기존 MLCC와 기판 사업에서 축적된 노하우를 바탕으로 유리기판 태스크포스(TF)를 가동 중이며, 2026년 양산을 목표로 기술 개발 속도를 높이고 있습니다.
(2) 공정 장비 및 기술 특화 기업
필옵틱스: 유리기판 핵심 공정인 TGV(유리 관통 전극) 레이저 장비를 공급합니다. 유리판에 수만 개의 미세한 구멍을 빠르고 정확하게 뚫는 기술력은 진입 장벽이 매우 높습니다.
HB테크놀러지: 유리기판은 미세 공정이기에 아주 작은 결함도 치명적입니다. 이를 잡아내는 검사 장비와 리페어(수리) 장비를 공급하며, 앱솔릭스라는 확실한 고객사를 확보하고 있습니다.
주성엔지니어링: 유리 기판 위에 미세 회로를 그리기 위한 증착 장비 기술력을 보유하고 있어 차세대 공정 수혜주로 분류됩니다.
(3) 소재 및 부품 강소기업
제이앤티씨(JNTC): 강화유리 가공 분야의 강자로, 반도체 유리기판용 TGV 가공 기술 개발을 완료하고 시제품을 고객사에 전달하는 등 발 빠른 행보를 보이고 있습니다.
켐트로닉스: 식각(Etching) 기술을 바탕으로 유리 기판 슬리밍 및 가공 공정에서 두각을 나타낼 것으로 기대되는 종목입니다.
반도체 산업은 언제나 한계에 부딪혔을 때 새로운 소재와 공법으로 그 벽을 넘어왔습니다. 유리기판은 단순히 새로운 소재의 등장이 아니라, AI 시대를 앞당길 핵심 인프라의 변화입니다. 오늘 소개해 드린 기업들이 실제 양산에서 어떤 성과를 거두는지 꾸준히 지켜보신다면 좋은 투자 기회를 잡으실 수 있을 것입니다.
* 본 분석글은 시장 현황을 바탕으로 작성되었으며, 특정 종목에 대한 매수 또는 매도 추천이 아닙니다. 모든 투자의 최종 결정은 투자자 본인에게 있습니다.
