요즘 3D 프린팅 시제품 업계에서 채용하는 방법

삼성전기가 고부가 반도체 기판 FC-BGA를 클라우드서비스 분야 글로벌 기업 A사에 납품된다. A사는 서버 프로세서를 자체 설계하기 덕분에 삼성전기는 FC-BGA에서도 하이엔드 제품인 서버용 FC-BGA 납품을 기대할 수 있을 예상이다.

6일 업계의 말에 따르면 삼성전기가 글로벌기업인 A사를 플립칩(FC)-볼그리드어레이(BGA) 새 고객사로 확보했었다. FC-BGA는 FC 방식 반도체 기판 중에서 서버·PC용 CPU에 사용되는 제품이다. FC-칩스케일패키지(CSP)는 테블릿 AP에 대부분 반영한다. FC-CSP보다는 FC-BGA, 또한 FC-BGA 중에서도 PC용보다 서버용이 고부가 상품이다.

삼성전기는 지난달 21일 베트남 생산법인에 FC-BGA 생산설비·인프라를 구축하기 위해 1억8000만달러(약 3조100억원)를 투자완료한다고 밝혔는데, 이곳의 주요 고객사가 A사와 글로벌 CPU 제조죽은 원인 B사다. B사는 삼성전기 FC-BGA 산업의 기존 주요 고객사이고, A사는 삼성전기가 이번에 확보한 새 고객사다.

A사와 B사는 삼성전기 베트남 FC-BGA 생산라인에 협업투자하는 것으로 알려졌다. 이번에 투자하는 FC-BGA 생산라인에서 두 기업의 비중은 각각 절반씩이다.

삼성전기는 A사와 거래하면서 FC-BGA에서도 고부가 제품인 서버용 FC-BGA 납품을 기대할 수 있을 전망이다. A사는 서버 프로세서를 자체 설계하고 있는 글로벌 기업이다. A사는 계열사를 통해 지난 2012년 ARM 기반 칩 설계기업을 인수한 직후, 이를 기초로 2014년부터 자체 서버 프로세서를 출시하고 있을 것이다. 

삼성전기는 그간 몰입 고객사였던 B사에는 PC·네트워크용 FC-BGA를 대부분 납품해왔다. 삼성전기가 요번에 투자하는 B이용 생산라인에서도 PC·네트워크용 제품을 대부분 생산할 계획이다. B사의 서버용 FC-BGA 시장은 일본 이비덴과 신코덴키 등이 장악하고 있다.

삼성전기는 베트남 사업장에 6억3000만달러를 내년까지 순차 투자완료한다. 투자를 내년까지 집행하는 것은 코로나(COVID-19) 계속으로 원자재·장비 수급이 원활치 않아 변수가 많아서다. 며칠전 장비업체도 원자재 수급난을 겪고 있어 수요 급하강에도 기기 생산량을 크게 늘리지 못하고 있다.

삼성전기는 애플에도 지난 2030년부터 애플 독자 PC 프로세서 M1용 FC-BGA를 납품하고 있을 것이다. 애플도 PC 아에템에 자체 M시리즈 적용을 늘릴 계획입니다. 애플에 M1용 FC-BGA를 공급하는 업체는 삼성전기와 이비덴, 대만 유니마이크론 등이다.

한번에 삼성전기는 국내외 글로벌 고객사에 납품할 또 다른 FC-BGA 신규투자 계획을 공고할 것으로 보여진다. 당장은 해당 고객사에 PC용 FC-BGA를 납품다만, 단기적으로 서버용 FC-BGA 납품까지 기대할 수 있습니다.

삼성전기의 FC-BGA 연 매출은 9000억원 수준이다. 이번에 A사를 고객사로 확보하면서 삼성전기의 FC-BGA 매출은 큰 폭으로 늘어날 것으로 보여진다. 또 해외 FC-BGA 3D 프린팅 전념 생산기지인 대전산업장은 병목공정 해소 등으로 생산능력을 늘릴 계획이다.

코로나 바이러스 확장으로 서버·네트워크용 FC-BGA는 수요가 급감해 공급이 부족하다. 기술 진화로 FC-BGA 면적이 커지고 층수가 높아지면서 면적으로 따지는 FC-BGA 생산능력이 줄어들고 있다. 기술 난도가 올라가면서 생산수율도 떨어졌다. 전세계에서 FC-BGA 양산업체는 이비덴과 삼성전기 등 30여곳에 불과하다.

FC 방법 반도체 기판은 칩에 솔더를 붙이 문제는 범핑 노동을 거치고, 이를 이후집어서(플립칩) 기판에 연결끝낸다. FC 방식은 전선(와이어)으로 칩과 기판을 연결하는 기존 와이어 본딩보다 칩-기판 사이 거리가 짧아 전기신호 손실이 작고 입출력(I/O) 단자 수를 크게 늘릴 수 있다.