"TSMC 잡는다"…삼성전자, 반도체 패키징 투자 확대

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"TSMC 잡는다"…삼성전자, 반도체 패키징 투자 확대

디지털데일리 발행일 2022-06-24 14:39:37

김도현

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삼성전자 온양사업장

- 반도체 패키징 생산능력 증대 계획

[디지털데일리 김도현 기자] 삼성전자가 반도체 수탁생산(파운드리) 사업 강화를 위해 패키징 분야에 힘을 싣는다. 과거 경쟁사 대비 적은 패키징 투자로 주요 고객사를 빼앗긴 경험과 후공정 중요성 높아진 트렌드가 맞물린 결과다.

24일 업계에 따르면 삼성전자는 반도체 패키징 생산능력(캐파)을 늘릴 예정이다.

삼성전자는 디바이스솔루션(DS) 부문 내 테스트앤시스템패키지(TSP)라는 조직에서 반도체 패키징 사업을 총괄한다. 현재 충남 온양과 천안, 중국 쑤저우에서 패키징 전용라인을 운영하고 있다.

반도체 수요 확대로 패키징 캐파 확장도 불가피한 상황이다. 온양과 쑤저우는 물론 삼성디스플레이로부터 임대한 천안사업장도 가득 차면서 추가 투자가 필요한 것으로 전해진다. 삼성전자는 기존 반도체 공장을 개조하거나 신규 부지를 마련하는 등 여러 방안으로 검토 중이다.

패키징은 쉽게 말해 칩을 포장하는 과정이다. 외부 충격으로부터 칩을 보호하고 메인 보드와 원활한 신호 교류를 위해 배선을 재배열하는 단계다. 반도체 회로 선폭 축소가 극한에 달한 영향으로 여러 칩을 통합하는 시스템온칩(SoC) 방식으로 반도체 성능을 높이면서 패키징의 중요성이 더욱 강조되는 분위기다. 통상 웨이퍼에서 만들어진 칩을 인쇄회로기판(PCB)에 부착하는 식으로 이뤄진다.

패키징 방식은 다양하다. 최근 삼성전자가 집중하는 첨단기술은 팬아웃-웨이퍼레벨패키지(FO-WLP)와 팬아웃-패널레벨패키지(FO-PLP)다.

FO-WLP는 웨이퍼 단위로 칩을 패키징하고, 입출력(I/O)단자를 바깥으로 빼 I/O를 늘린다. 인쇄회로기판(PCB)이 필요 없고, 공정 횟수도 단축해 원가절감에 유리하다. PLP는 WLP와 달리 사각형 패널을 활용해 패키징한다. 원형 웨이퍼에서 버리는 테두리를 최소화할 수 있어 높은 생산성이 장점이다.

지난 2015년부터 TSMC는 FO-WLP를 앞세워 애플 물량을 독점하고 있다. 이전까지 삼성전자도 아이폰 애플리케이션프로세서(AP) 생산을 진행한 바 있다. 이에 삼성전자는 FO-WLP 기술 향상에 나섰고 삼성전기와 손잡고 FO-PLP 개발에 돌입했다. FO-PLP의 경우 2018년 갤럭시워치 AP에 적용했다.

삼성전자는 결과적으로 하나를 선택하기보다는 투트랙 전략을 이어가기로 결정했다는 후문이다. 궁극적으로는 FO-PLP에 초점을 맞출 것으로 보인다. 이달부터 양산한 구글 AP에도 해당 기술이 투입됐다.

한편 삼성전자는 패키징 인력도 충원하고 있다. 현재 130~140명에서 2024년 300명 이상으로 확대할 방침이다.