송도컨벤시아서 9일 개막...'Beyond AI & Angstrom' 슬로건 앞세워 사흘간 진행
23회째 맞은 올해 전시에 국내외 350여 개 사 참가해 최신 기술 동향 공유
첨단 반도체 기판·패키징 중심으로 도금·표면처리, 신뢰성 장비 등 6개 산업관 구성

 

반도체 성능 경쟁의 무게중심이 이동하고 있다. 회로 선폭이 옹스트롬 단위에 근접하며 미세공정만으로 성능을 끌어올리기 어려워지자 칩을 쌓고 잇는 후공정 기술이 해법으로 부상했다. AI 가속기 수요가 이 흐름을 가속하면서 2.5D·3D 적층과 칩렛 등 첨단 패키징은 부가 공정이 아닌 성능을 좌우하는 핵심 변수가 됐다. 이를 떠받치는 기판 역시 고다층·고밀도화가 요구되며 단순 부품을 넘어선 기술 영역으로 옮겨가는 중이다.

 

이 같은 흐름 속에 국내 PCB·반도체 패키징 분야 대표 전시회로 꼽히는 '국제 반도체 기판 및 첨단 패키징 산업전(KPCA SHOW 2026)'이 지난 9일 인천 송도컨벤시아에서 막을 올렸다. (사)한국PCB반도체패키징산업협회가 주최하고 (주)케이와이엑스포가 주관한 이번 전시는 11일까지 사흘간 진행됐다. 'Beyond AI & Angstrom, Driving Global Change'를 슬로건으 로 내건 올해 행사는 23회째를 맞아 국내외 350여 개 사가 참가했으며, 첨단 반도체 기판관과 패키징관을 축으로 도금 및 표면처리 신기술관, 첨단 신뢰성 장비 및 청정 시스템관, 자동차 전장 시스템관, 모션컨트롤 및 협동로봇 산업관 등 6개 산업관으로 꾸려졌다.

 

 

<LG이노텍> AI 가속기용 FC-BGA 공개...칩 임베딩·유리기판으로 차세대 기판 구현

 

LG이노텍은 이번 KPCA SHOW 2026에서 AI 가속기용 FC-BGA(Flip Chip-Ball Grid Array)를 처음으로 공개했다. FC-BGA는 반도체 칩과 메인보드를 연결하는 고사양 반도체 기판으로, AI 가속기용은 GPU·NPU 등 고성능 반도체에 적용되는 만큼 일반 제품보다 많은 회로와 부품을 탑재해야 하기 때문에 높은 회로 집적도와 대면적 설계 기술이 요구된다.

 

이번에 공개된 AI 가속기용 FC-BGA는 한 변의 길이가 100mm를 넘는 대면적 기판으로, 50여 년간 축적해온 초미세 회로 구현과 고다층화 기술이 집약됐다. 부스에는 가로세로 85mm FC-BGA와 이보다 면적이 약 40% 늘어난 초대면적 FC-BGA 샘플도 함께 전시됐다. 회사는 AI 학습 및 추론용 고부가 FC-BGA를 2027년 양산한다는 목표다.

 

차세대 기술도 나란히 소개됐다. 칩 임베딩(Chip Embedding)은 기판 표면에 칩을 실장하는 기존 방식과 달리 기판 내부에 칩을 넣어 칩과 기판 간 연결 거리를 최소화한 기술로, 신호 전달 성능을 높이면서 전기 저항을 낮춰 전력 손실을 줄인다. 기판 내부 코어층을 유리로 대체한 유리기판 기술은 휨 현상과 회로 왜곡을 최소화할 수 있어 FC-BGA에 최적화된 차세대 패키징 솔루션으로 주목받는다. LG이노텍측은 2028년 유리기판 양산을 목표로 기술 개발에 속도를 내고 있다고 밝혔다.

 

LG이노텍 관계자는 "이번 전시를 통해 관람객들이 LG이노텍의 기판이 AI, 스마트폰, 모빌리티 등 다양한 산업과 일상 속에서 어떻게 활용되는지 직관적으로 확인할 수 있을 것"이라며 "혁신 제품을 앞세워 기판 시장의 패러다임을 바꿔나갈 것"이라고 전했다.

 

<메트롬코리아> 도금액 첨가제 정밀 분석부터 적정 자동화까지...반도체 공정 분석 솔루션 제시

 

메트롬코리아는 이번 KPCA SHOW 2026에서 전압전류법 분석 시스템 884 Professional VA를 선보였다. 해당 장비는 PCB 및 반도체 도금액의 유기 첨가제와 미량 성분을 정밀 분석하는 장비로, CVS와 CPVS, 시간전위차법(Chronopotentiometry)을 활용해 도금액의 안정적인 품질 관리를 지원한다. 자동 캘리브레이션 기능을 갖춰 높은 분석 정확도와 재현성을 확보했으며, 교체형 측정 헤드를 통해 다양한 분석 조건과 응용 분야에 유연하게 대응할 수 있다.

 

이어 적정 자동화 시스템 'OMNIS Sample Robot'도 함께 전시됐다. 다수의 시료를 자동으로 처리해 적정 분석의 효율성과 재현성을 높이는 장비로, 최대 112개의 시료를 수용해 장시간 연속 분석이 가능하다. 픽앤플레이스(Pick&Place) 모듈과 페리스탈틱 펌프(Peristaltic Pump)를 활용해 시료 처리부터 적정까지 전 과정을 자동화하며, 모듈 확장을 통해 처리량을 늘릴 수 있어 다양한 분석 규모에 대응한다.

 

한편, 메트롬은 1943년 스위스에서 설립된 화학 분석 전문 기업으로 적정, 이온 크로마토그래피, 전기화학 분석, 분광 분석 등의 솔루션을 제공하고 있다. 도금액과 공정액의 정밀 분석이 품질 관리와 공정 최적화의 핵심으로 부상하면서 반도체·전자산업 현장에서 분석 자동화에 대한 수요도 함께 확대되는 추세다.

 

<삼성전기> 2.5D·2.1D 패키지기판에 유리기판까지...AI·서버용 고부가 라인업 총출동

 

삼성전기는 이번 KPCA SHOW 2026에서 CPU용 반도체 패키지기판을 공개했다. 부스에 전시된 패키지기판은 10층 FCBGA 구조에 바디 사이즈 45×38mm, 기판 두께 1.1mm로, 회로 폭과 간격은 9/12μm 수준이며 범프 피치 100μm에 범프 수는 2만 개에 달한다. 패키지기판은 고집적 반도체 칩과 메인보드를 연결해 전기적 신호와 전력을 전달하는 부품으로, AI 가속기와 서버용 CPU의 성능이 향상되면서 반도체의 성능과 전력 효율, 신호 안정성을 좌우하는 핵심 기술로 위상이 바뀌고 있다.

 

더불어 AI 가속기 대응 기술도 전면에 배치됐다. 생성형 AI 확산으로 데이터 입출력(I/O)이 급증하자 기판에도 대면적·고다층 구조와 높은 회로 밀도, 대규모 범프 구현 능력이 요구되는 상황이다. 삼성전기는 대면적·고다층 기판의 휨을 줄이는 기술과 고속 신호 전달, 고밀도 연결 기술 등 AI 가속기용 2.5D 패키지기판의 핵심 기술을 소개했다. 실리콘 인터포저 없이 반도체 칩 간 직접 연결이 가능한 2.1D 패키지기판 기술도 함께 공개됐다.

 

차세대 기판으로는 유리기판이 소개됐다. 코어 소재로 유리(Glass)를 적용해 기판의 휨(Warpage)을 줄이고, 층수를 낮추면서도 신호 특성과 전력 효율을 확보하는 기술이다. 유리 소재에 미세한 연결 통로를 형성하고 이를 금속으로 채우는 기술, 표면 정밀 가공 기술 등이 함께 전시됐다. 이 밖에 코어리스(Coreless) 구조와 미세 본드 핑거(Bond Finger) 기술을 적용한 UTCSP 기판, 노트북·태블릿용 UTC(Ultra Thin Core) 패키지기판, 스마트폰용 코패키지(Co-Package) 기판, 고온·고습 환경의 신뢰성을 확보한 자동차용 FCBGA도 자리했다.

 

삼성전기 관계자는 "AI 가속기와 서버, 자율주행 등 고성능 반도체 시장이 성장하면서 패키지기판의 역할과 기술 난도도 빠르게 높아지고 있다"며 "대면적·고다층·초미세회로 기술과 차세대 패키징 기술을 고도화해 하이엔드 반도체 패키지기판 시장에 대응하겠다"고 말했다.

 

 

<크레셈> FC-BGA 휨·두께 검사부터 포장까지 인라인 자동화...30만 개 볼 전수검사 대응

 

크레셈은 이번 KPCA SHOW 2026에서 반도체 패키지기판 최종 검사 장비 Unit Inline AI AFVI(BGA)를 선보였다. JEDEC 트레이로 투입된 FC-BGA의 휨과 두께를 선별하고 2D·3D AFVI 검사를 거쳐 포장까지 처리하는 인라인 장비로, 건식 세정부터 검사, 트레이 적재에 이르는 후공정 마무리 단계를 한 라인에서 수행한다.

 

검사 항목은 이물과 스크래치, 크랙, 손상, 쇼트, 돌기, 솔더 레지스트 오염 및 변색, 잔사, 덴트 핀홀 등 외관 결함 전반을 포괄한다. 여기에 휨과 두께 측정, 볼 검사까지 더해지며 30만 개가 넘는 볼을 대상으로 한 검사에 대응한다. AI 라이브러리를 기반으로 결함 유형을 판별해 검사 정확도를 확보하는 방식이다.

 

정밀도는 검사 항목별로 세분화됐다. 휨과 두께 측정은 ±2μm 반복성을 확보했고, 라인스캔은 1.5~3μm, 디테일 스캔은 1.6μm 해상도를 지원한다. 3D 범프 측정은 3σ 기준 1μm 높이 정밀도를 구현했다. 상하면 라인스캔과 디테일 스캔을 조합하는 스캔 모드를 적용해 검사 속도와 정밀도를 함께 확보했으며, 토네이도 건식 세정으로 검사 전 이물을 제거한다.

 

더불어 부스에는 스트립 단위 검사 장비 'Strip Inline AI AFVI(BGA)'도 함께 전시됐다. 서브 스트립을 건식 세정한 뒤 2D AFVI 검사와 레이저 마킹, 3D 두께 및 휨 측정, 선별, 포장까지 수행하는 인라인 장비로 공간 절약과 운영 인력 감소, 로더·언로더 절감 효과를 내세운다. 크레셈은 검사·측정용 2D·3D 센서와 AI 라이브러리, 광학 및 로봇 기술을 기반으로 반도체 패키지기판과 웨이퍼, LED 패키지, 자동차 전장용 패키지 공정에 맞춘 커스터마이징 장비를 공급하고 있다.

 

 

<태성> 유리기판 웨트 공정 설비 공개...밀폐형 설계로 이물 차단

태성은 이번 KPCA SHOW 2026에서 유리기판 생산용 웨트 공정 설비 Cu/Ti Etching Line을 공개했다. 이는 서버용 CPU와 AI 가속기 등 고성능 반도체에 적용되는 유리기판을 생산하기 위한 설비로, 차세대 기판 소재로 주목받는 유리기판의 양산 공정을 겨냥했다.

 

해당 설비는 이물 관리에 초점을 맞춰 설계됐다. 밀폐형 보디 구조로 외부 이물질의 유입을 차단하고, 마그넷 비접촉 구동 방식을 적용해 구동부에서 발생하는 이물로 인한 설비 내 오염을 막는다. 유리 소재의 특성을 고려한 크랙 방지 설계와 정전기 방지 설계도 함께 적용됐다. 대응 가능한 유리 규격은 가로세로 350mm부터 610mm까지로, 유리 두께는 코어 글라스 기준 0.3~3.0mm, 지그를 적용하는 경우 0.2~2.0mm까지 처리할 수 있어 얇은 기판부터 두꺼운 코어까지 폭넓게 대응한다.

더불어 태성은 유리기판 공정 전반을 아우르는 습식 공정 라인업도 함께 갖추고 있다. TGV 초기 세정(Initial Cleaning)과 알칼리 에칭(Alkaline Etching), 산 에칭 등 주요 습식 공정 설비를 토탈 솔루션 형태로 공급한다. 유리 표면과 미세 비아 내부를 고르게 세정하고 스프레이 및 유동 구조 최적화로 위치별 에칭 편차를 줄여 비아 주변의 과도한 식각을 억제하는 것이 기술의 핵심이다. 이를 통해 후속 도금 및 패키징 공정에 적합한 표면 상태를 확보한다는 설명이다.

 

 

 <필옵틱스> 하이브리드 광학계로 유리 정밀 가공...관통홀·캐비티 한 공정에 구현

 

필옵틱스는 이번 KPCA SHOW 2026에서 유리기판 TGV(Through Glass Via) 가공 장비 TRONADA-X를 선보였다. 레이저로 코어 글라스에 국부적 개질을 생성한 뒤 후속 화학적 에칭을 거쳐 유리를 구조화하는 방식으로, 관통홀과 캐비티 등 복잡한 구조를 형성한다. 하이브리드 광학 통합 시스템을 적용해 서로 다른 크기와 형상의 홀을 한 공정에서 가공할 수 있으며, 실시간 펄스 모니터링으로 가공 중 품질을 관리한다. 부스에는 TGV 공정을 거친 유리기판 샘플도 함께 전시돼 가공 결과를 직접 확인할 수 있도록 했다.

더불어 유리기판 싱귤레이션 장비 ZENITH도 함께 전시됐다. 해당 장비는 패널 단위로 가공된 유리기판을 개별 유닛으로 분리하는 장비로, EFEM과 애블레이션, 천공, 파쇄, 분류 모듈을 하나의 시스템에 통합했다. 초단펄스 레이저와 스캐닝 광학계를 적용해 분리 속도와 절단면 품질을 동시에 확보하는 구조다. 이 가운데 파쇄 공정을 구현한 레이저 브레이킹 시연 장비는 실물로 놓여 유리 분리 과정을 보여줬다.

한편, 필옵틱스는 2008년 광학 장비 국산화를 목표로 출범한 이후 노광기 국산화와 OLED 디스플레이 레이저 가공 설비 양산 등의 이력을 기반으로 반도체 공정 장비로 영역을 넓혀왔다. TGV 가공과 검사, ABF 비아 드릴링, 직접 이미징(DI), 싱귤레이션에 이르는 유리기판 공정 장비 라인업을 갖추고 있으며, 검사 장비인 TGV AOI는 고해상도 2.5D 이미징으로 TGV 홀과 유리 내부 구조를 시각화해 딥러닝 기반 결함 분류와 고속 병렬처리로 수백만 개 단위의 홀을 검사한다.

 

 

 <해성디에스> 멀티 로 QFN·프리몰드 QFN 선봬...PFAS 제거한 친환경 표면처리 공법 공개

 

해성디에스는 이번 KPCA SHOW 2026에서 리드프레임 패키지 멀티 로 QFN(Multi Row QFN)과 프리몰드 QFN(Pre-mold QFN)을 공개했다. 멀티 로 QFN은 상부 면에만 회로를 구현한 반제품 리드프레임을 고객사가 조립한 뒤 하부 면 회로를 형성하는 방식으로 설계 자유도를 높인 제품이다. C194 소재 0.127T를 원소재로 패턴 PPF(Ni/Pd/Au) 도금을 적용하며 단면 브라운 옥사이드 처리를 옵션으로 제공한다. 도금과 회로의 정합성을 확보하는 고정밀 얼라인먼트 기술이 적용됐다.

프리몰드 QFN은 프리몰드 수지로 회로를 지지해 설계 자유도를 확보한 리드프레임이다. C194 0.2T 원소재에 러프닝 처리된 μ-PPF 표면처리를 적용했으며 에칭과 수지 충진, 정면, 에칭, 표면처리, 스트립 컷, 검사·포장으로 이어지는 공정을 거친다. 웨터블 플랭크 길이는 최소 100μm를 확보해 실장 후 접합 상태를 외부에서 확인할 수 있다.

신규 표면처리 공법도 함께 공개됐다. 'Non-PFAS 후처리'는 환경 규제 대상인 PFAS를 배제한 에폭시 블리드·산화 방지 표면처리 기술로, 에폭시 번짐 5mil 미만과 95% 이상의 젖음성을 확보했다. 85℃·85%RH 조건에서 24시간을 거친 뒤에도 표면 산화가 발생하지 않았다는 것이 업체측 설명이다. 'Ni/Pd 2레이어 PPF 도금'은 금 층을 생략해 고객 조립 공정 단계를 줄이면서 신뢰성을 유지하는 표면처리 기술이다. 구리 위에 니켈 0.5~1μm와 팔라듐 10~20nm를 적층하고 약 1nm의 후처리층을 더해 산화와 에폭시 블리드를 막는 구조다. 해당 기술은 1초 이내에 95% 이상의 젖음성을 확보하고 2000사이클 이상의 온도 사이클 시험을 통과했으며 와이어 본딩 강도는 4.0gf 이상, MSL 등급은 2를 웃돈다고 밝혔다.

 

헬로티 구서경 기자 |