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유리 기판, AI가 원한다

■삼성그룹 전자 계열사들, 유리 기판 공동 연구개발 착수

ㅡ 언론 보도 (3/13 서울경제)에 따르면 삼성그룹의 전자 계열사들 (삼성전자/삼성전기/삼성디스플레이 등)이 유리 기판 상용화를 앞당기기 위해 연합 전선을 구축하고, 공동 연구개발에 착수한 것으로 파악된다.
삼성전기가 유리 기판의 연구개발 및 양산을 담당하고, 삼성전자는 반도체와 기판의 결합, 삼성디스플레이는 유리 공정 관련 역할을 맡을 것으로 전망된다.
앞서 삼성전기는 지난 1월에 개최되었던 CES 2024에서 미래 신사업으로 실리콘 캐퍼시터/전장 카메라용 하이브리드 렌즈/소형 전고체 전지/고체산화물 수전해전지 등과 함께 유리 기판 사업 추진을 발표한 바 있는데, 올해 중 세종 파일럿 라인 가동을 시작으로 2025년에는 시제품 생산, 2026년에는 본격 양산에 착수할 것으로 예상된다.

■수많은 장점을 보유하고 있으나 비싸고, 내구성이 취약한 유리 기판

ㅡ 유리 기판은 플라스틱 기판 (FCBGA 등)의 유기 소재 (에폭시/유리/구리 등) 대신 유리를 채용한 기판이다.
유기 소재보다 더 딱딱해서 세밀한 회로 형성이 가능하고, 열과 휘어짐에 강해서 대면적화에 유리함과 동시에 더 얇게 채용하는 것이 가능하다.
또한 전기신호 손실과 신호 속도 측면에서도 강점이 있으며, 전력 소비도 우수해 ‘꿈의 기판’이라 불리는 제품이다.
특히 중간기판 없이 MLCC 등 수동 소자를 유리에 내장시켜 제한된 표면 (공간)에 더 많은 트랜지스터를 집적시키는 것이 가능하기 때문에 유리 기판을 채용할 경우 실질적으로 반도체 미세공정을 두 세대 이상 앞당기는 효과가 있는 것으로 파악된다.
하지만 치명적인 단점도 존재하는데, 유리 특성상 외부의 강한 충격이나 누적 압력에 취약해 제조 시 수율을 높이기 어려워 판가가 비쌀 수밖에 없고, 내구성에 약점을 보인다는 점이다.