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급성장하는 인텔 EMIB 패키징…실리콘 커패시터도 뜬다

실리콘 커패시터(Silicon Capacitors)가 AI 반도체 분야에서 폭발적인 성장세를 나타낼 전망이다. 인텔이 자체 2.5D 패키징 기술인 'EMIB'의 성능 강화를 위해, 내년부터 실리콘 커패시터를 대량 채용할 예정인 것으로 파악됐다. 가장 가시화된 수요처는 구글이다. 구글은 내년 하반기 차세대 AI가속기 'v8e'를 출시할 예정으로, 해당 칩에 실리콘 커패시터가 내장된 EMIB 기판을 채택했다. 아마존 등 또다른 빅테크 기업들도 현재 EMIB 적용을 논의 중인 만큼, 수요가 급격하게 증가할 수 있다는 평가가 나온다. 27일 업계에 따르면 인텔은 내년부터 자사 2.5D 패키징 기술에 실리콘 커패시터를 적용할 예정이다. 인텔, 2.5D 패키징에 '실리콘 커패시터' 채택…구글 AI칩 선제 적용 2.5D는 반도체와 기판 사이에 얇은 막 형태의 인터포저를 삽입하는 첨단 패키징 기술이다. 기판만을 사용하는 기존 패키징 대비 회로를 더 밀도있게 연결할 수 있어, AI·HPC 분야에서 수요가 증가하는 추세다. 인텔은 2.5D 패키징에서 비용 효율성을 높이기 위해 EMIB라는 자체 기술을 고안해냈다. EMIB는 넓게 펼쳐진 인터포저 대신 소형 실리콘 브릿지로 칩과 칩을 연결한다. 칩 간 연결이 필요한 부분에만 브릿지를 배치하면 되기 때문에 더 유연하고 효율적으로 칩을 배치할 수 있다. 최근 EMIB는 기존 2.5D 패키징 시장을 주도하던 TSMC의 대안으로 주목받고 있다. TSMC의 2.5D 패키징 생산능력이 AI 산업의 급격한 발달로 공급부족 현상에 시달리고 있기 때문이다. 실제로 글로벌 빅테크인 구글도 EMIB에 주목하고 있다. 구글은 내년 하반기 출시할 예정인 자체 AI 반도체 'v8e'에 EMIB를 채용하기로 했다. 칩 양산은 TSMC가, 설계 및 제조 지원은 미디어텍, 패키징은 인텔이 담당하는 구조다. 다만 EMIB는 전력 소모가 큰 AI 반도체에서 안정적인 전력 공급에 점차 한계를 보이고 있다는 지적이 제기돼 왔다. 이에 인텔은 v8e의 안정적인 패키징을 위해 실리콘 커패시터, 실리콘관통전극(TSV) 등의 신기술을 도입할 계획이다. 커패시터는 전자회로에서 전기를 저장하고 방출하는 역할을 하는 부품이다. 실리콘 커패시터의 경우, 기존 적층세라믹커패시터(MLCC) 대비 저항(ESL/ESR)이 100배 이상 낮아 고성능 반도체에서 발생하는 신호 손실을 최소화한다. 또한 실리콘 웨이퍼 기반 초박형 구조로 설계해 고밀도 집적화가 가능하다. 반도체 업계 관계자는 "AI칩 내 고주파 영역에서 발생하는 전압강하(전압이 감소하는 현상)은 MLCC로는 해결이 어렵기 때문에, 인텔이 이에 대한 해결책으로 실리콘 커패시터를 채용하는 것으로 안다"며 "현재 관련 공급망이 구성돼 내년에 본격적으로 양산될 예정"이라고 설명했다. EMIB-T, 이미 성장 궤도…관련 생태계·시장 함께 커진다 또한 인텔은 실리콘 브릿지에 전력 전송 통로 역할을 담당하는 TSV를 삽입했다. TSV로 기판과 칩 사이의 전력 전달 경로를 단축함으로써, 전력 효율 및 신호 무결성을 개선한 것이 핵심이다. 인텔은 이를 'EMIB-T'라고 부른다. 업계는 EMIB-T 및 실리콘 커패시터 시장이 빠르게 성장할 것으로 예상하고 있다. EMIB-T용 반도체 기판을 양산하는 주요 기업 중 하나인 일본 이비덴이 설비투자를 적극 진행하고 있어서다. 앞서 이비덴은 기후현 가마 공장을 인텔 CPU용 기판 공장으로 구축하고자 계획해 왔다. 그러나 해당 일정을 연기하고, 올 상반기 가마 공장을 인텔 EMIB-T용 기판 양산 라인으로 공식 전환하기로 했다. 투자 규모는 2200억엔(한화 약 2조1000억원)이다. 이비덴은 최근 실적발표를 통해 "가마 공장의 가동은 2027년부터 시작돼, 2028년 본격적으로 양산에 접어들 예정"이라며 "EMIB-T용 기판 생산능력은 현재 수요 대비 매우 부족한 상황이다. 다만 생산능력을 더 추가하는 것이 상당히 어려워 고객들과 방안을 논의 중"이라고 밝혔다. 반도체 업계 관계자는 "이비덴의 EMIB-T 전용 라인은 구글, 아마존, 인텔 등 고객사로부터 대부분의 투자를 받아 지어지는 구조"라며 "그만큼 향후 EMIB-T 기반의 AI 반도체가 크게 늘어날 것임을 증명하는 것으로, 실리콘 커패시터도 함꼐 확대될 가능성이 있다"고 설명했다. ◇ 용어설명 : 실리콘 커패시터(Silicon Capacitor)는 Silicon 위에 유전체/내부전극을 Stack하여 Capacitor를 형성한 제품입니다. 웨이퍼 그라인딩(Wafer Grinding)을 통해 두께 100㎛ 이하로 박막화가 가능하여, 패키지에서 두께의 제약 없이 적용이 가능합니다. 또한 Low ESL로 전원의 안정화에 유리하고, 전압과 온도변화에 높은 안정성을 가지고 있습니다. (출처=삼성전기)

2026.05.28 14:16장경윤 기자

삼성전기, 설비투자·고객사 다변화로 'AI·전장' 시장 공략

삼성전기가 올해 전장용 MLCC, AI 서버용 기판 등 고부가 사업에 역량을 집중한다. 설비투자 규모를 확대하는 한편, 신규 고객사 발굴을 적극적으로 진행할 계획이다. 또한 실리콘 커패시터 등 신사업도 올해 본격적인 상용화에 나선다. 삼성전기는 24일 2024년도 4분기 실적발표를 통해 올해 회사의 성장 전략에 대해 이같이 밝혔다. 이날 삼성전기는 "지난해에는 응용처 수요 회복 지연 등을 반영해 당초 계획 대비 설비투자 규모를 감축했다"며 "올해는 전장용 MLCC의 해외 생산라인 증설, 차세대 기판 기술 확보 등 고객사 수요와 연계된 투자 집행으로 규모가 전년 대비 확대될 전망"이라고 설명했다. 삼성전기는 지난해 1조원 초반대 수준의 투자를 집행했을 것으로 분석되고 있다. 이를 고려하면 올해에는 1조원 초중반대의 투자가 이뤄질 전망이다. 삼성전기는 대외적으로 불확실성이 높은 시장 상황 속에서도 올해 매출 성장 기회가 충분할 것으로 내다보고 있다. 먼저 1분기의 경우, IT 수요의 계절적 약세에도 불구하고 주요 고객사의 플래그십 스마트폰 신모델 출시 효과, AI 서버향 수요 지속으로 전분기 및 전년동기 대비 영업이익이 두 자릿 수 이상 성장할 것으로 전망된다. 삼성전기는 "AI 서버의 고성장세 및 PC·스마트폰 등의 AI 기능 확대 적용 추세가 작년에 이어 올해에도 지속될 것"이라며 "자율주행 및 ADAS(첨단운전자보조시스템) 채용 확대로 인해 자동차 산업의 전장화도 지속될 것"이라고 밝혔다. 실제로 삼성전기는 지난해 복수의 글로벌 CSP(클라우드서비스제공자) 기업들과 서버용 FC-BGA(플립칩-볼그리드어레이) 공급을 논의하는 등, AI 서버용 기판 사업을 적극 확장하고 있다. 또한 삼성전기는 실리콘 커패시터 등 신사업도 올해 본격적인 상용화를 추진할 계획이다. 실리콘 커패시터는 기존 MLCC 대비 고온·고주파 등의 환경에서 신뢰성이 높고, 전력 효율성이 뛰어나다. 덕분에 AI 등 고성능 컴퓨팅 분야에서 수요가 증가하는 추세다. 삼성전기는 "스마트폰 AP(애플리케이션 프로세서) 및 AI 서버 관련 전략 거래선과 글로벌 팹리스 고객을 대상으로 실리콘 커패시터를 판촉하고 있다"며 "올해 안정적인 공급과 고객사 대응을 통해 중장기 매출 기반을 공고히 해 나갈 예정"이라고 강조했다.

2025.01.24 16:23장경윤 기자

삼성전기 "내년 소형 전고체전지 양산…갤럭시링부터"

[라스베이거스(미국)=류은주 기자] "소형 전고체 배터리는 내년 하반기 양산하고자 하는게 저희 바람입니다." 장덕현 삼성전기 사장은 8일(현지시간) 미국 라스베이거스 앙코르 호텔에서 기자간담회를 열고 이 같은 계획을 공유했다. 전고체 배터리는 기존 리튬이온배터리보다 안정성이 높아 차세대 배터리로 주목받는다. 삼성전기는 스마트폰, 스마트링, 무선이어폰, 스마트워치 등 IT 기기에 탑재할 수 있는 산화물계 소형 전고체 배터리를 개발 중이다. 고체로된 배터리다 보니 기기 모양에 맞게 배터리를 만들 수 있어 안경테, 스마트링 등 굴곡진 기기에도 탑재가 용이하다. 이미 시제품 검증에 들어간 곳도 있다. 다만, 양산 시점을 확언할 수는 없다고 장 사장은 전했다. 삼성전기 예상 로드맵에 따르면 올해 갤럭시링 내년 갤럭시버즈 등에 탑재될 가능성이 높다. 장 사장은 "(전고체 배터리는)아직 세상에 없는 기술이라 양산을 해보기 전에는 모른다"며 "내부적으로 테스트를 엄청나게 하고 있는데, 어느 정도 자신감이 생겼을 때 양산 투자에 나설 예정이며 현재 시제품을 갖고 몇몇 고객과 얘기를 진행하고 있다"고 밝혔다. 또 "고객들은 기술만 된다면 쓰고 싶어 하기에 시장은 분명히 있다"며 "문제는 양산검증으로 개발 검증은 전체의 반이며, 대량 생산 시 불량 등을 체크해 사업성을 살펴봐야 한다"고 설명했다. 삼성전기는 반도체 산업의 '게임 체인저'로 불리는 유리기판도 미래 먹거리로 준비 중이다. 유리 기판의 경우 세종사업장에 파일럿 라인을 구축한 데 이어 올해 고객사 샘플 프로모션을 통해 2027년 이후 양산에 들어갈 계획이다. 장 사장은 "적극적인 고객도 있고 아직 지켜보자는 단계인 고객도 있으며, 몇몇 고객들과 협의중"이라고 밝혔다. 다만, 유리기판의 기술적 한계들을 해결하기 위한 노력도 병행 중이다. 장 사장은 "유리 기판에 층수를 올릴 때 잘 안붙는다는 의견이 있어 이러한 단점을 개선하기 위한 연구를 하고 있으며, 유리에다 구멍을 뚫어야 하므로 레이저 업체와도 역시 R&D를 진행 중"이라고 설명했다. 실리콘 커패시터는 조금 더 가시화된 먹거리다. 삼성전기는 지난해 고객에 실리콘 커패시터 샘플 공급을 시작했고, 올해 고성능 반도체 패키지용과 AI 서버용을 양산할 계획이다. 장 사장은 "올해 한 2개 고객을 잡았다"며 "양산 후 1~2년 내로 의미 있는 매출(약 1천억원 이상)을 해보고 싶다"고 말했다. 이어 "전장 카메라 역시 새로운 성장 동력으로, 렌즈가 굉장히 비싼 디바이스인데, 비싼 글라스 일부를 플라스틱으로 바꿔 하이브리드 렌즈로 차별화를 주고자 한다. 삼성전기는 이 밖에도 고체 산화물 수전해 셀·스택 등을 미래 먹거리고 제시했다. 장 사장은 "오늘 소개한 미래 사업 반만 성공해도 사실 평탄한 거라고 생각한다"며 "IT 시장이 폭발적으로 성장하진 않지만, 일부는 성장을 이어가고 있으며 작년 보다는 올해 분위기가 조금 더 좋을 것이라 생각한다"고 말했다.

2025.01.09 16:02류은주 기자