[이투데이-산교타임즈 특약] 25-① 스마트폰 급성장… FCCSP 기판 시장도 ‘활짝’

스마트폰·태블릿PC 탑재 앱 프로세서… 2년 후 2000억 엔 규모로 성장 전망

스마트폰과 태블릿PC 등에 탑재되는 애플리케이션 프로세서(AP)의 플립칩 칩 스케일 패키지(FCCSP) 기판 시장이 주목받고 있다. 1000억 엔(약 1조1552억원) 규모로 성장한 FCCSP 시장은 2년 후에는 2000억 엔 규모로 성장할 것이라는 관측이 지배적이다. FCCSP 기판은 세미 애디티브 공법(SAP)이나 부품내장 기술이 적용되는 등 첨단기술의 결정판으로 일컫는다. 하지만 유력 기업들이 연달아 본격적인 참여 의사를 밝히면서 2015년을 전후로 제품 가격 급락이 우려된다.

FCCSP 기판은 고성능 AP 칩을 탑재하는 패키지 기판이기 때문에 최신형 PC용 MPU 기판에 필적하는 배선의 세선화가 요구되는 등 제조 기술의 난이도가 높다. 투자 여력 문제도 있어서 현재는 일본 이비덴·한국 삼성전기·대만 킨사스 같은 일부 기판 제조업체만 공급하고 있다.

스마트폰과 태블릿PC 등의 모바일 단말기는 올해에도 급성장이 기대되며 특히 태블릿PC는 전년 대비 2배에 가까운 2억대까지 확대할 것으로 예상된다. 스마트폰 역시 전년 대비 30~40%의 고성장을 지속할 것으로 전망, FCCSP 기판도 큰 폭의 수요 증가가 예상된다. 이는 전자기기 시장 전반이 침체된 가운데 고급 스마트폰이 기판 업계에 구세주로 떠오를 것이라는 기대감을 높여주고 있다.

현재 FCCSP 기판은 AP/BB(베이스밴드) IC용 등 로직 디바이스가 주된 용도이지만 앞으로는 로파워(LP) DRAM에서도 FCCSP화가 진행돼 수량 기준으로 크게 성장할 전망이다.

주요 AP용 기판은 2-2-2 구조의 빌드업 공법이 적용되고, 실장 기준의 제약으로 인해 총 두께가 200μm 수준으로 극박화하는 추세다. 최신 AP용 기판에는 3-2-3 구조도 적용되는 등 고밀도 및 고다층화가 가속화하고 있다.

삼성전자의 최신 AP ‘Exynos 4412’의 FCCSP 기판에는 수동 부품을 여러 개 내장한 부품 내장기술이 적용되고 있다. 전기 특성을 개선하고자 프로세서 직하에 디커플링 콘덴서를 내장했다. 퀄컴이 설계한 AP에도 이미 같은 기술이 채용되고 있다. 애플도 일부 태블릿PC용 AP에서 실용화 중이고, 차세대 제품은 스마트폰용 AP에 본격 채용할 방침이다. 따라서 FCCSP 기판은 우선 AP용 서브스트레이트로 부품 내장기술이 대량 보급될 것으로 보인다.

현재 상태에서는 슈퍼에칭 기술과 이동통신가입자처리부(MSAP)라 불리는 서브 트랙티브 공법을 기본으로 한 기존 프로세스를 적용해 라인/스페이스(L/S) 25μm/25μm의 패턴을 형성하고 있다. 그러나 다음 단계에서는 파인 패턴화에 대응하기 위해 SAP 공법을 구사함과 동시에 미세한 회로 형성에 적합한 층간절연재료 ‘ABF’의 채용 등이 본격화할 것이다. ‘L/S’는 15μm/15μm에서 10μm/10μm 이하에 대한 요구가 나오고 있다고 업계 관계자들은 말한다. 박형화와 파인 패턴화를 양립할 수 있는 ABF 재료를 사용할 수 있는지가 관건인 셈이다.

FCCSP 기판 시장에서는 일본 이비덴·한국 삼성전기·대만 킨사스 등 3사가 각축전을 벌이고 있다. 이들 업체는 모두 고급 AP용에서 높은 점유율을 차지하고 있다.

일본에선 교세라SLC테크놀로지와 니혼특수도업/이스턴연합, 신코전기공업이 FCCSP 기판 시장 참여를 선언했다. 이들 회사는 이미 태블릿PC와 스마트폰용 AP용 코어리스 패키지 기판에서도 우위를 점하고 있다.

신규 참여업체가 잇따르기 때문에 FCCSP 기판 가격이 단숨에 하락할 가능성도 배제할 수 없다. 현재는 2달러대이지만 절반 수준으로 떨어질 수도 있다. 이런 상황에 대비하려면 경쟁력과 안정성 확보가 급선무로 지적되고 있다.

※세미 애디티브 공법(SAP)

프린트 배선기판의 제조 방법을 에치드 호일법(또는 서브 트랙티브법)과 애디티브법의 양쪽을 사용하는 방법을 말한다.

※서브스트레이트

반도체의 재료가 되는 얇은 원판으로 웨이퍼라고도 한다.

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