최종 업데이트: 2026년 9월
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1. 패키징과 기존 유기 기판의 한계
칩렛은 연산, 메모리, 입출력 기능을 여러 다이로 나눠 제조한 뒤 한 패키지에서 연결하는 구조입니다. 이때 기판은 전원과 신호를 전달하는 동시에 칩 사이의 물리적 간격과 열을 관리합니다. 회로 선폭을 계속 줄이는 전공정만으로는 비용과 물리 한계를 피하기 어려워 후공정의 중요성이 커진 배경입니다.
현재 널리 쓰이는 FC-BGA 같은 유기 기판은 가볍고 제조 생태계가 성숙했지만, 대형 패키지에서 열팽창과 휨(warpage)이 문제가 될 수 있습니다. 표면 평탄도와 미세 배선 밀도에도 한계가 있어 고대역폭 메모리와 AI 가속기를 연결하는 데 부담이 됩니다.
2. 유리 기판이 주목받는 이유
유리는 표면을 매우 평평하게 만들 수 있고, 열팽창계수(CTE)를 설계해 실리콘과의 차이를 줄일 여지가 있습니다. 따라서 대형 패키지에서 휨을 관리하고 미세한 배선을 형성하는 데 유리하다는 평가를 받습니다. 전기적으로는 절연체이므로 신호 경로를 분리하기 쉽고, 패키지 구조를 얇게 설계할 가능성도 있습니다.
유리 내부를 관통하는 미세 구멍에 금속을 채우는 TGV(Through-Glass Via)는 위아래 회로를 연결하는 핵심 공정입니다. 이 기술이 안정화되면 여러 칩과 메모리를 더 짧고 촘촘하게 연결할 수 있습니다. 다만 ‘유리가 곧바로 모든 기판을 대체한다’는 뜻은 아닙니다. 적용 분야와 생산 수율에 따라 유기 기판, 실리콘 인터포저와 함께 사용될 가능성이 큽니다.
| 구분 | 유기 FC-BGA | 실리콘 인터포저 | 유리 기판 |
|---|---|---|---|
| 강점 | 성숙한 공급망·비용 | 미세 연결 | 평탄도·열 안정성 잠재력 |
| 과제 | 대형화 시 휨 | 비용·크기 | 취성·TGV 수율 |
3. 상용화 과제와 칩 주권
유리의 취성 때문에 절단·이송·가공 중 미세 균열을 줄여야 합니다. TGV를 레이저로 가공할 때 홀의 균일도와 금속 충전 신뢰성을 확보하는 것도 중요합니다. 열·기계 신뢰성 시험과 대면적 패키지 조립 장비까지 갖춰야 실제 양산으로 이어집니다.
이 생태계는 유리 원판, 가공 장비, 절연·도금 소재, 패키지 설계가 함께 움직여야 합니다. 따라서 기술 주권은 한 기업의 특허보다 소재·장비·조립업체가 연결된 공급망을 확보하는 문제에 가깝습니다. 유리 기판은 유망한 선택지지만 상용 시기와 성능은 제품별 검증이 필요합니다.
🎯 핵심 요약
① 첨단 패키징에서 기판은 성능과 전력 효율을 좌우합니다.
② 유리는 평탄도와 열 안정성에 강점이 있지만 TGV와 취성이 과제입니다.
③ 유리 기판 경쟁은 소재·장비·조립 생태계의 경쟁입니다.
자주 묻는 질문 ❓
Q1. 유리 기판이 유기 기판을 모두 대체하나요?
아닙니다. 고성능·대형 패키지부터 적용 가능성을 검토하는 단계이며, 제품 요구사항에 따라 여러 기판이 공존할 수 있습니다.
Q2. TGV란 무엇인가요?
유리를 관통하는 미세 구멍을 만들고 금속을 채워 상·하부 회로를 연결하는 공정입니다.
Q3. 왜 AI 반도체와 연결되나요?
AI 가속기는 칩과 메모리 사이에 많은 신호를 주고받으므로 넓고 평탄한 기판과 고밀도 연결이 필요하기 때문입니다.
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