세계 반도체 시장의 지속적인 성장과 최종 전자 제품에 대한 강력한 수요로 인해 국내 반도체 패키징 및 테스트 산업은 밝은 발전 기회를 맞이하고 있습니다. 국내 반도체 패키징 및 테스트 산업은 어떻게 고품질의 지속 가능한 발전을 이룰 수 있을까요? 반도체 패키징 및 테스트 산업은 최근 다시금 뜨거운 화두로 떠올랐습니다.

글로벌 포장 및 테스트 시장의 세 가지 핵심 요소

우리나라 반도체 패키징 및 테스트 산업 전체는 안정적인 발전 추세를 보이며 시장 매출액이 꾸준히 증가하고 있습니다. 중국 반도체산업협회 자료에 따르면 2019년 국내 집적회로 산업 매출액은 7,562억 3천만 위안으로 전년 동기 대비 15.8% 증가했습니다. 그중 중국 반도체산업협회 패키징 분과 통계에 따르면 패키징 및 테스트 산업의 매출액은 2018년 1,965억 6천만 위안에서 2019년 2,067억 3천만 위안으로 전년 동기 대비 5.2% 증가했습니다.

세계적인 관점에서 볼 때, 중국 본토의 반도체 패키징 및 테스트 산업의 시장 점유율은 점차 확대되고 있으며, 그 영향력 또한 커지고 있습니다. 관련 자료에 따르면 2019년 중국 본토의 반도체 패키징 및 테스트 산업은 세계 시장의 20% 이상을 차지하며 상당한 시장 점유율 성장을 기록했습니다. 현재 세계 반도체 패키징 및 테스트 시장은 대만, 중국 본토, 미국 세 기업이 시장 점유율의 대부분을 차지하는 삼파전 양상을 보이고 있습니다.

우리나라 반도체 패키징 및 테스팅 시장의 활기가 넘치면서 많은 기업들이 이 분야에 박차를 가하고 있습니다. 국내 4대 집적회로 패키징 기업인 창뎬테크놀로지, 통푸마이크로일렉트로닉스, 톈수이화톈, 징팡테크놀로지는 지속적으로 사업 영역을 확장하고 첨단 패키징 기술 연구 개발에 박차를 가해 뛰어난 성과를 거두었습니다. 관련 자료에 따르면, 2020년 2분기 세계 10대 패키징 및 테스팅 기업 매출 순위에서 창뎬테크놀로지, 톈수이화톈, 통푸마이크로일렉트로닉스는 각각 4위, 6위, 7위를 기록하며 상당한 순이익 증가를 달성했습니다.

포장 및 테스트 산업은 고객 충성도가 높은 특성을 지니고 있어 기업 간 인수합병을 통해 장기적이고 안정적인 사업을 확보할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안 글로벌 포장 및 테스트 제조업체들 사이에서 인수합병이 활발하게 이루어지면서 업계에 새로운 재편이 진행되었습니다. 예를 들어, ASE는 포장 및 테스트 제조업체인 실리콘 프로덕츠를 인수했고, 암코어 테크놀로지는 일본의 포장 및 테스트 업체인 J-Device를 완전히 인수했습니다.

세계 포장 및 시험 산업의 재편은 자연스럽게 국내 제조업체에도 영향을 미쳤고, 국내 포장 및 시험 업체들 사이에서도 인수합병 붐이 일어났습니다. 제조업체 간의 인수합병을 통해 국내 포장 및 시험 업체들은 해외 제조업체의 공급망에 더욱 빠르게 편입될 수 있었고, 이를 통해 해외 고품질 고객층을 확대하고 기술 축적을 강화할 수 있었습니다.

최근 몇 년 동안 창디안 테크놀로지는 싱가포르의 패키징 및 테스트 제조업체인 STATS ChipPAC을 인수했고, 통푸 마이크로일렉트로닉스는 AMD와 지분 매입 계약을 체결하여 최대 주주로서 AMD와 함께 집적 회로 패키징 및 테스트 합작 회사를 설립했습니다. 칭화 유니그룹은 리청 테크놀로지에 약 600억 달러를 투자하여 리청의 최대 주주가 되었고, 쑤저우 굿테크는 말레이시아의 패키징 및 테스트 제조업체인 AICS의 지분 100%를 두 단계에 걸쳐 인수했습니다.

현재 국내 반도체 패키징 및 테스트 산업이 호황을 누리고 있습니다. 시장 수요와 관련 정책에 힘입어 반도체 생산 설비가 점차 가동되면서 반도체 패키징 및 테스트 산업에 대한 투자 열기도 높아졌습니다. 2020년 이후 전국 여러 도시에서 새로운 패키징 및 테스트 프로젝트 시행 계획을 발표했습니다. 3세대 반도체, 전력 관리 칩, 5G, 스마트 스토리지, 산업용 프로세싱 서버 등 다양한 분야에서 패키징 및 테스트 프로젝트가 활발하게 추진되고 있습니다.

우리나라의 고급 포장 및 테스트 기술은 여전히 ​​뒤처져 있습니다.

우리나라의 패키징 및 테스트 산업은 상당한 발전을 이루었습니다. 국내 업체들은 인수합병을 통해 패키징 및 테스트 기술을 빠르게 축적해 왔으며, 기술 플랫폼 또한 해외 업체들과 거의 동등한 수준에 도달했습니다. 그러나 세계적인 관점에서 볼 때, 우리나라는 첨단 반도체 패키징 및 테스트 분야에서 아직 갈 길이 멉니다.

무어의 법칙이 점차 물리적 한계에 접근함에 따라 첨단 패키징 기술의 역할은 더욱 중요해질 것입니다. 화톈 테크놀로지(쿤산) 전자 유한회사 연구소의 마슈잉 소장은 스마트폰, 사물인터넷, 자동차 전자 장치, 고성능 컴퓨팅, 5G, 인공지능과 같은 새로운 분야들이 첨단 패키징에 대한 더욱 높은 요구 사항을 제시하고 있다고 말했습니다. 패키징 기술은 시스템 통합, 고속, 고주파, 3차원, 초미세 피치 상호 연결 방향으로 발전하고 있습니다.

TSMC와 같은 반도체 대기업들이 첨단 패키징 기술 분야를 선도하고 있습니다. 올해 TSMC는 3D 패키징 기술 플랫폼을 통합하고 고객의 다양한 요구를 충족하기 위해 3DFabric 통합 기술 플랫폼을 출시했습니다. 삼성은 고객에게 더욱 향상된 제품을 제공하기 위해 "X-Cube"라는 첨단 3D 칩 패키징 기술을 선보였으며, 인텔은 여러 기술적 차원을 결합한 새로운 하이브리드 기술을 공개했습니다.

전 세계적으로 첨단 반도체 패키징 및 테스트 기술 경쟁이 점점 더 치열해지고 있지만, 우리나라의 패키징 및 테스트 산업 수준은 해외 국가들에 비해 여전히 큰 격차가 있습니다. 통푸 마이크로일렉트로닉스 패키징 연구소의 SiP 수석 과학자인 셰젠유는 첨단 패키징, 특히 고성능 컴퓨팅(HPC) 및 메모리와 같은 하이엔드 첨단 패키징 분야에서 우리나라가 국제적으로 가장 앞선 수준에 비해 2~6년 뒤처져 있다고 지적했습니다.

패키징 및 테스트 기술 측면에서 산업 간 기술 장벽은 첨단 기술 개발을 더욱 어렵게 만들고 있습니다. 셰젠유는 고성능 컴퓨팅(HPC), 메모리, 인공지능(AI) 관련 고급 제품에는 최첨단 패키징 기술이 필요하다고 말했습니다. 그러나 이러한 제품은 수익성이 높고 기술적으로 복잡하며 국가 또는 기업의 핵심 경쟁력과 직결되기 때문에 다른 기업들이 관련 사업에 참여하기 어렵습니다. 셰젠유는 "인텔과 같은 선도적인 HPC 기업과 삼성과 같은 메모리 기업은 관련 제품을 직접 설계 및 생산하며 웨이퍼, 패키징, 테스트 업체에 아웃소싱하지 않습니다."라고 말했습니다.

포장 및 시험 장비 분야에서 현재 거의 모든 핵심 장비는 수입 브랜드가 독점하고 있습니다. 베이징 중뎬커 전자 장비 유한회사의 예러즈 기술 이사는 일본 디스코가 현재 전 세계 핵심 포장 장비의 80% 이상을 독점하고 있으며, 박판기 및 다이싱기 시장에서 독보적인 위치를 차지하고 있다고 말했습니다. 전통적인 포장 장비 분야에서 국내산 장비의 국산 비율은 10%를 넘지 않습니다. 예러즈 이사는 "포장 장비 산업은 관심이 부족하고, 포장 및 시험 고객으로부터 산업 정책 육성 및 검증 기회가 부족하다"고 지적했습니다.

포장 및 테스트 재료 측면에서 볼 때, 국내 플라스틱 포장재의 핵심 기술은 상대적으로 취약합니다. 장쑤 화하이 청커 신소재 유한회사의 한장룽 회장 겸 총경리는 반도체 포장 및 테스트 산업의 핵심 지지 재료인 고급 에폭시 플라스틱 포장재에 사용되는 전자 등급 원료는 높은 성능 요구 조건을 충족해야 하므로 연구 개발 및 생산 비용 또한 높다고 지적했습니다. 그러나 시장 수요가 적어 이 원료는 특히 수입에 의존하고 있습니다. 그는 "국내 포장 및 테스트 기업들은 매우 빠르게 성장하고 있지만, 국내 포장재 산업은 기업 성장 속도를 따라가지 못하고 있다"고 말했습니다.

건전한 포장 및 테스트 생태계를 최대한 빨리 구축하십시오.

전 세계적으로 포장 및 시험 산업은 강력한 시장 수요와 막대한 산업 잠재력을 가지고 있습니다. SEMI 통계에 따르면 포장 장비 분야만 해도 지난 10년간 연평균 6.9%의 성장률을 기록했으며, 2020년에는 4.2억 달러를 넘어설 것으로 예상됩니다.

포장 및 테스트 산업의 전반적인 발전 과정에서 국내 기업들은 더 많은 책임을 지고 산업 발전을 위한 지원을 확대해야 합니다. 중국 반도체산업협회 포장지분과 순환회장인 샤오 성리는 국내 포장 및 테스트 기업들이 경쟁보다는 협력을 중시하고, 연구 개발에 투자하며, 국산 장비와 재료에 대한 투자를 늘려 테스트 플랫폼을 점진적으로 개선해야 한다고 강조했습니다. 또한, 기술 혁신 역량을 강화하고 인재 양성에 힘쓰며, 상하류 제품의 상호 통합을 이루어 급변하는 시장 경쟁 속에서 더 큰 성과를 거두어야 한다고 덧붙였습니다.

포장 및 시험 기술 분야에서 우리나라는 여전히 핵심 기술 개발에 힘쓰고 기술적 돌파구를 마련하여 고급 제품 시장에서 입지를 확보해야 합니다. 셰젠유는 국내 기업들이 첨단 포장 및 시험 분야에서 자리를 잡거나 나아가 선두주자가 되기 위해서는 산업 자원 통합과 건전한 생태계 산업 사슬 구축이 핵심이라고 지적했습니다. 또한, 혁신 인재 양성에 더욱 박차를 가하고 해당 분야 전문가를 적극적으로 영입해야 합니다.

포장 및 시험 장비 측면에서도 산업 사슬 내 국내 포장 장비 연구 개발 속도를 높여야 합니다. 이와 관련하여 셰젠유는 업계가 국산 장비와 재료에 더 많은 관심을 기울이고 연구 개발 노력을 강화하며 적용 범위를 넓혀야 한다고 강조했습니다.

포장 및 시험 재료와 관련하여, 원자재 공급 부족 등의 문제를 해결하기 위해 산업 사슬 전반에 걸쳐 기업들이 협력을 강화해야 합니다. 한장룽은 "산업 사슬 내 기업들은 서로 손을 잡고 함께 발전해야 하며, 일부 대형 포장 및 시험 회사와 최종 사용자가 주도적인 역할을 해야 한다"고 말했습니다.

기술, 장비 등에 대한 투자를 늘리는 동시에 각 포장 및 시험 업체는 검증 창구를 항상 열어두어야 합니다. 한장룽은 업계가 국내 플라스틱 밀봉재 공급업체를 적극적으로 지원하고 국내 플라스틱 밀봉재의 시험 및 사용 기회를 확대하여 전체 산업 사슬의 핵심 경쟁력을 강화해야 한다고 믿습니다.

또한 한장룽은 관련 부서가 업계 전반에 대한 지침을 강화하고 원자재 관점에서 자재 안전성을 확보하여 공급망에 건전한 생태계를 조성해야 한다고 말했다.

집적회로 산업이 응용 분야 다양화와 시장 세분화로 발전함에 따라, 첨단 패키징 및 테스트 기술은 패키징 및 테스트 산업의 중요한 발전 추세로 자리 잡았습니다. 연구 개발이 어렵고 국제 경쟁이 치열한 기술 분야에서 더욱 발전하려면 시장 수요에 발맞춰 국제 협력을 강화하는 것이 특히 중요합니다.

중국 반도체산업협회 부회장인 위셰캉은 우리가 세계 최대의 내수 시장인 우리나라를 최대한 활용하고, 응용 분야 선도와 응용 주도를 진입점 및 발전 방향으로 삼아 더욱 깊고 폭넓은 개방적 협력을 견지하여 상호 이익과 윈윈의 결과를 달성해야 한다고 강조한 바 있다.

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