[녹색경제신문 = 김지윤 기자] LG이노텍이 인공지능(AI) 가속기용 FC-BGA(Flip Chip-Ball Grid Array)를 처음 공개하고 고성능 반도체 기판 시장 공략을 본격화한다. GPU와 NPU 등 AI 반도체의 고집적·대면적화에 대응해 100mm가 넘는 초대형 기판 기술을 선보이고, 내년 AI 학습·추론용 고부가 FC-BGA 양산에 나선다는 계획이다.

LG이노텍은 9일부터 11일까지 인천 송도 컨벤시아에서 열리는 ‘KPCA show 2026’에 참가해 차세대 반도체 기판 기술과 제품을 선보인다고 밝혔다.

KPCA show는 한국PCB 및 반도체패키징산업협회(KPCA)가 주최하는 국내 최대 규모 PCB·반도체 패키징 전문 전시회다. 올해 행사에는 국내외 약 350개 업체가 참가한다.

LG이노텍은 이번 전시에서 FC-BGA를 비롯해 패키지 서브스트레이트와 테이프 서브스트레이트 분야의 주요 제품과 기술을 공개한다.

가장 눈에 띄는 제품은 처음 공개되는 AI 가속기용 FC-BGA다. FC-BGA는 반도체 칩과 메인보드를 연결하는 고사양 반도체 기판으로, GPU·NPU 등 고성능 AI 반도체에 적용되는 제품은 일반 FC-BGA보다 더 많은 회로와 부품을 탑재해야 해 높은 회로 집적도와 대면적 설계 기술이 요구된다.

LG이노텍이 선보이는 AI 가속기용 FC-BGA는 한 변의 길이가 100mm를 넘는 대면적 제품이다.

가로·세로 85mm 크기의 대면적 FC-BGA와 이보다 면적을 약 40% 키운 초대면적 FC-BGA 샘플도 함께 전시한다. AI 반도체의 연산 성능이 높아지면서 패키지에 탑재되는 칩과 부품이 늘어나는 추세에 대응하기 위한 기술이다.

기판이 넓을 수록 가속기와 대용량 메모리를 한번에 탑재할 수 있어 데이터간 간섭을 줄이고 AI 추론 성능을 높일 수 있다. LG이노텍은 AI 가속기를 포함한 AI 학습·추론용 고부가 FC-BGA를 2027년 양산한다는 목표다.

차세대 패키징 기술인 ‘칩 임베딩’도 공개한다. 기판 표면에 칩을 실장하는 기존 방식과 달리 칩을 기판 내부에 삽입해 칩과 기판 사이의 연결 거리를 줄이는 기술이다. 신호 전달 성능을 높이고 전기 저항을 낮춰 전력 손실을 줄일 수 있다.

유리기판 기술도 선보인다. 유리기판은 기존 기판의 코어층을 유리 소재로 대체해 대면적화 과정에서 발생할 수 있는 휨과 회로 왜곡을 줄이는 차세대 기판이다. LG이노텍은 2028년 유리기판 양산을 목표로 개발을 진행 중이다.

패키지 서브스트레이트존에서는 RF-SiP(Radio Frequency-System in Package) 기판과 FC-CSP(Flip Chip-Chip Scale Package) 기판도 전시한다. FC-CSP는 추론형 AI 확산에 따라 GDDR 등 고성능 메모리용 반도체로 적용처가 확대되고 있다.

통신용 반도체 기판에 적용되는 ‘Cu-Post’ 공법도 소개한다. 기판 위에 초미세 구리 기둥을 세우고 그 위에 솔더볼을 얹는 방식으로, 기존 대비 솔더볼 간격을 약 20% 수준까지 줄여 회로 집적도를 높일 수 있다. 열전도율이 납보다 7배 이상 높은 구리를 활용해 발열 성능도 개선했다.

패키지솔루션사업의 실적도 개선되고 있다. LG이노텍 패키지솔루션사업은 올해 상반기 매출 9356억원, 영업이익 996억원을 기록해 전년 동기 대비 각각 18%, 94% 증가했다. 영업이익률은 6.5%에서 10.6%로 상승했다.

조지태 LG이노텍 패키지솔루션사업부장 전무는 지난 6월 열린 반도체 기판 기술 설명회에서 "지난해 기준 약 1조7000억원 규모인 패키지솔루션사업부 매출을 2030년까지 3조원 이상으로 성장시키고, 2031년에는 영업이익 1조원 수준까지 육성하는 것이 목표"라고 밝혔다.