AI 가속기 수요 증가로 CoWoS와 EMIB 등 첨단 패키징 기술이 확산하면서 핵심 소재와 장비로 공급 병목 현상이 확대되고 있다. 대만의 주요 IC 기판 제조사 유니마이크론(Unimicron)을 인용한 Wealth Magazine과 경제일보(Economic Daily News)에 따르면 일부 핵심 장비의 납기는 최대 30개월까지 늘어났으며, 2027년에는 주요 소재의 공급량이 수요보다 20% 부족할 가능성이 있다.
Wealth Magazine은 10월 20일 열린 대만 인쇄회로협회(TPCA) 전시회에서 유니마이크론의 S.C. Chien 회장이 발표한 내용을 인용해 저열팽창계수(Low-CTE) 유리섬유 원단과 동박적층판(CCL), ABF 등의 소재 공급이 특히 부족한 상황이라고 전했다. Chien 회장에 따르면 전체 장비의 80% 이상에서 납기가 길어졌으며, 20% 이상의 장비는 기존 납기보다 두 배 이상 지연되고 있다.
이러한 공급 제약은 AI 공급망의 각 분야에서 생산능력 확대 속도의 격차가 벌어지는 가운데 나타나고 있다. Wealth Magazine에 따르면 Chien 회장은 2028년 CoWoS 생산능력이 2024년 대비 6.8배로 증가하고, 같은 기간 하이퍼스케일러의 설비투자 규모도 6.3배로 확대될 것으로 전망했다. 반면 IC 기판 생산능력은 약 2배, DRAM 생산능력은 1.8배 증가하는 데 그칠 것으로 예상했다.
다만 Chien 회장은 각 분야의 기존 생산능력 규모가 서로 다르기 때문에 이러한 증가 배율만으로 공급 부족 여부를 단정할 수는 없다고 설명했다. 그럼에도 2025년과 2026년 이미 DRAM과 기판 공급 부족이 나타나기 시작한 상황에서 장비 납기 장기화와 소재 공급 제약이 이어진다면, 업계 전반의 생산능력 확대 속도를 맞추기가 점점 어려워질 수 있다고 Wealth Magazine은 지적했다.
AI 반도체 기판, 2028년 레티클 크기의 최대 9배로 확대… 기술적 난도 상승
공급 제약뿐 아니라 AI 반도체 기판의 급격한 대형화도 제조사들에 부담을 주고 있다. Chien 회장의 발언을 인용한 MoneyDJ에 따르면 초기 설계에서 레티클 크기의 약 1배였던 기판 크기는 2025년 3배로 확대됐으며, 2026년에는 5배, 20272028년에는 59배 수준을 목표로 하고 있다. 향후에는 레티클 크기의 12~14배까지 확대될 가능성도 있다고 설명했다.
대만 중앙통신사(CNA)에 따르면 GPU-HBM 플랫폼의 규모가 커지고 하이퍼스케일러들이 자체 설계 ASIC과 XPU, 이종 집적 기술을 발전시키면서 IC 기판과 PCB는 단순히 정해진 사양에 따라 제조되는 부품을 넘어 시스템 전체의 성능을 좌우하는 핵심 요소로 자리 잡고 있다.
이러한 변화는 기술적 난도도 높이고 있다. 중앙통신사에 따르면 Chien 회장은 AI 반도체가 1,000A 이상의 전류를 소비할 수 있어 전력 무결성과 고속 신호 전송, 열 관리, 열기계적 신뢰성에 대한 요구 수준이 높아지고 있다고 설명했다. 또한 기판 크기가 레티클의 12~14배에 근접할 경우 미세 배선에 대한 요구가 더욱 까다로워져 개별 기판 제조사의 기술적 역량을 넘어설 수 있으며, 수율 개선도 한층 어려워질 수 있다고 덧붙였다.
수율 문제는 이미 인텔의 EMIB(Embedded Multi-die Interconnect Bridge) 공급망에서도 나타나고 있다. 앞서 보도된 바와 같이 외부 고객사들의 관심이 높아지면서 기판 수율이 주요 관심사로 떠올랐으며, 업계 관계자들에 따르면 최근 수율은 약 45%까지 개선된 것으로 알려졌다. 공급업체들은 2026년 4분기까지 50%, 2027년 1분기까지 60%의 수율 달성을 목표로 하고 있다. 이는 첨단 패키징 시장이 성장하는 가운데 여전히 해결해야 할 기술적 과제가 상당하다는 점을 보여준다.
뉴스 주요 내용 요약
대만 반도체 기판 제조사 Unimicron은 AI 반도체 수요 급증으로 일부 핵심 장비의 납기가 최대 30개월까지 늘어났으며, 2027년 주요 소재 공급이 수요보다 최대 20% 부족할 수 있다고 경고했다.
저열팽창 유리섬유 원단과 동박적층판(CCL), ABF 등의 공급이 부족한 가운데, 전체 장비의 80% 이상에서 납기가 길어지고 20% 이상은 기존보다 납기가 두 배 넘게 증가했다.
2028년 CoWoS 생산능력은 2024년 대비 6.8배 확대될 전망이지만, IC 기판과 DRAM 생산능력은 각각 2배와 1.8배 증가에 그쳐 공급망 전반의 증설 속도에 차이가 나타날 것으로 예상된다.
AI 반도체용 기판 크기는 20272028년 레티클의 59배까지 확대될 전망이며, 전력 공급과 발열 관리, 미세 배선, 수율 확보 등 기술적 난도가 더욱 높아질 것으로 분석됐다.
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