수백억 첨단 패키지 프로젝트 개시

AI 칩에 대한 대면적 수요에 힘입어 첨단 패키징의 공급은 더욱 부족한 상황이며, 업계 3대 첨단패키징 기술인 CoWoS, SoIC, FOPLP가 호황을 누리며 시장 기술 경쟁의 새로운 물결을 일으키고 있습니다. 또한 중국 본토의 Huatian Nanjing Integrated Circuit Advanced Packaging and Testing Industrial Base와 Tongfu Advanced Packaging and Testing Base의 200억 프로젝트에서 최신 진전이 이루어졌으며 중국 본토에서 고급 포장 및 테스트 산업의 추가 발전을 촉진합니다.

 

트렌드포스의 추정에 따르면 파운드리가 제공하는 2.5D 패키징의 수익은 2025년에 전년 대비 120% 이상 증가하여 전체 파운드리 매출의 5% 미만을 차지할 것이지만 그 중요성은 점점 커지고 있습니다.

 

Huatian Technology와 Tongfu Microelectronics는 수백억 개의 첨단 패키징 및 테스트 프로젝트에서 최신 진전을 이루었습니다

 

9월 22일, Huatian Nanjing Integrated Circuit Advanced Packaging and Testing Industrial Base의 두 번째 단계가 난징 Pukou 지구에 마련되었습니다.

 

Huatian Group은 국내 집적 회로 패키징 및 테스트 산업의 선도 기업이며 2020년 7월 Huatian Nanjing Integrated Circuit Advanced Packaging and Testing Industrial Base 프로젝트의 첫 번째 단계가 가동되었으며 2023년 생산 가치는 29억 위안인 것으로 보고되었습니다. 난징의 양호한 발전으로 인해 Huatian Group은 프로젝트의 두 번째 단계를 시작하기 위해 100 억 위안을 추가로 투자하기로 결정했으며 새로운 200,000 평방 미터의 공장과 지원 시설을 건설 할 계획입니다.

 

보고서에 따르면 Huatian Nanjing Integrated Circuit Advanced Packaging and Testing Industrial Base의 두 번째 단계는 고급 생산 장비를 도입하고 국제 고급 패키징 수준의 집적 회로 패키징 및 테스트 생산 라인을 구축할 예정이며 제품은 스토리지, 무선 주파수, 컴퓨팅 파워, AI 및 기타 분야에서 널리 사용됩니다.

 

또한 Tongfu Advanced Packaging 및 Testing Base의 두 하위 프로젝트도 새로운 진전을 이루었습니다. 공개 정보에 따르면 Tongfu Advanced Packaging and Testing Production Base 프로젝트는 Tongfu Tongda와 Tongfu Tongke의 두 가지 하위 프로젝트를 포함하여 2024년 주요 지방 프로젝트입니다. 난퉁뉴스(Nantong News)에 따르면, 9월 20일, 난퉁(Nantong)시 북부 하이테크 구역에서 퉁푸 통다(Tongfu Tongda) 첨단 패키징 및 테스트 기지 프로젝트의 기공식이 열렸다. 같은 날, Tongfu Tongke Memory 프로젝트의 두 번째 단계 첫 번째 장비가 공식적으로 결정되어 같은 날 100 억 위안의 주요 프로젝트 인 Tongfu Advanced Packaging and Testing Base의 두 하위 프로젝트에서 새로운 돌파구를 마련했습니다.

 

Tongfu Microelectronics의 공식 뉴스에 따르면 Tongfu Tongda Advanced Packaging and Testing Base Project의 총 투자액은 75억 위안으로 217에이커의 면적을 차지하며 이 프로젝트는 2029년 4월에 완전히 가동될 계획이며 완전 생산 후 연간 60억 위안의 과세 매출과 1억 위안 이상의 세수가 증가할 것으로 예상됩니다. 이 프로젝트는 주로 통신, 메모리, 컴퓨팅 파워 및 기타 응용 분야를 포함하며 다층 적층, 플립 어셈블리, 웨이퍼 레벨, 패널 레벨 패키징 및 주에서 권장하고 지원하는 기타 집적 회로 패키징 제품에 중점을 둡니다.

 

Tongfutongke Memory 프로젝트의 두 번째 단계는 8,000제곱미터의 정제 작업장 면적을 추가하여 생산에 투입된 후 한 달에 150,000개의 웨이퍼를 제공할 수 있습니다. 동시에 1억 6천만 위안의 신규 장비 투자는 주로 임베디드 FCCSP 및 uPOP과 같은 고급 제품의 양산에 필요한 핵심 장비로, 휴대폰, 솔리드 스테이트 드라이브, 서버 및 기타 분야에서 고급 메모리 제품의 현지화 요구를 더 잘 충족할 수 있습니다.

 

고급 패키징 CoWoS는 무한한 전투력을 가지고 있으며 TSMC는 계속해서 업그레이드 및 반복을 홍보하고 있습니다

 

공급망의 최신 뉴스에 따르면 TSMC는 8월 중순 Innolux Nanke No. 4를 인수한 후 신속하게 공장을 건설하기 위한 계획을 시작했으며 이제 공장 면적을 납품하면서 공장 업무 및 장비 협력 공장에 대한 주문을 시작하여 2025년 음력 설 이전에 새로운 공장 프로젝트 및 장비의 첫 번째 물결이 자리를 잡을 수 있도록 했습니다. TSMC는 새로 매입한 Innolux Nanke No. 4 공장을 내부 코드 "AP8" 공장과 함께 고급 포장 및 테스트 공장 No. 8로 나열한 것으로 알려졌습니다. 또한 TSMC는 내년 Innolux Nanke Plant 4를 전체 CoWoS 전투 능력에 포함시켰으며 2025년까지 총 생산 능력을 두 배로 늘리기 위해 노력하고 있습니다.

 

최근 TSMC 운영/첨단 패키징 기술 및 서비스 담당 부사장인 허준(He Jun)은 TSMC가 첨단 패키징 생산 능력을 빠르게 확장하고 있으며, CoWoS 생산 능력은 2026년까지 고속으로 계속 확장되어 2022년부터 2026년까지 연평균 50% 이상의 성장률을 기록할 것으로 예상된다고 말했다.

 

TSMC의 CoWoS 기술 로드맵에 따르면 CoWoS는 세 가지 다른 인터포저 기술(CoWoS의 "웨이퍼")을 제공하도록 확장되었습니다. CoWoS-S는 기존 실리콘 웨이퍼 리소그래피 및 재분배 층의 처리를 기반으로 하는 실리콘 인터포저를 사용합니다. CoWoS-R은 비용을 줄이기 위해 유기 교환 플레이트를 사용합니다. CoWoS-L은 인접한 칩 가장자리 사이의 고밀도 상호 연결(0.4um/0.4um L/s 피치)을 위해 유기 인터포저에 삽입된 작은 실리콘 "브리지"를 사용합니다.

 

이미지 출처: TSMC 프레젠테이션 스크린샷

 

이와 관련해 TSMC의 고성능 패키징 통합 부서 책임자인 허우 샹용(Hou Shangyong)은 모든 조건을 충족할 수 있는 최상의 솔루션으로서 TSMC의 첨단 패키징 초점이 CoWoS-S에서 CoWoS-L로 점차 이동할 것이라고 말하며, CoWoS-L이 미래 청사진의 핵심 기술이라고 말했다. 구체적인 이유에 대해 Hou Shangyong은 탑 다이의 비용이 매우 높기 때문에 CoWoS-L이 CoWoS-R 및 CoWoS-S보다 모든 조건을 더 잘 충족할 수 있는 최상의 솔루션이며 유연하기 때문에 중간 계층에서 이종 통합을 달성할 수 있으며 특수한 크기와 기능을 갖게 될 것이라고 말했습니다. CoWoS-L은 고급 로직, SoIC 및 HBM과 같은 광범위한 고성능 최고급 칩과 호환됩니다.

 

CoWoS 확장 측면에서 TSMC는 OSAT(Professional Packaging and Testing Foundry)와의 협력을 지속적으로 강화해 왔습니다. TSMC는 CoWoS의 핵심 프로세스와 백엔드 WoS 프로세스를 ASE Investment Holdings 산하의 Silicon Precision 및 Amkor(앰코)에 아웃소싱한 것으로 알려졌습니다. 올해 초부터 후자의 두 회사는 첨단 패키징 용량 확장 프로젝트를 연속적으로 시작했으며, 이는 더 높은 기술 수준과 관련 주문의 더 나은 수익으로 ASE Investment Control의 실적 성장에 도움이 될 것입니다.

 

앰코는 최근 한국 인천 송도 K5 공장의 2.5D 첨단 패키징 용량 확대를 위한 투자를 완료해 지난해 2분기 대비 약 3배 생산 능력을 증설했다고 외신이 보도했다. 앰코의 올해 2.5D 첨단 패키징 매출은 전년 동기 대비 4배 증가할 것으로 예상됩니다. 또한, 7월 말, 미국 상무부는 앰코와 구속력 없는 예비 양해각서(MOU)를 체결했다고 발표했으며, 이에 따라 미국 정부는 반도체 및 과학법(CHIPS and Science Act)에 따라 앰코에 최대 4억 달러의 직접 자금 지원과 2억 달러의 대출을 제공할 것이라고 발표했습니다.

 

제안된 자금은 앰코가 애리조나주 피오리아의 미개발 프로젝트에 약 20억 달러를 투자하는 데 사용될 예정이다. 앰코의 애리조나주 신규 공장은 미국에서 최대 규모가 될 것입니다. 앰코는 첨단 패키징 및 테스트 시설이 고성능 컴퓨팅, 인공 지능, 통신 및 자동차 최종 시장을 위한 세계 최첨단 반도체를 위한 완벽한 엔드 투 엔드 첨단 패키징 서비스를 제공할 것이라고 밝혔습니다.

 

ASE Group의 경우 업계의 최신 뉴스에 따르면 ASE 투자 통제 Zhongke 공장과 Zhongke 2 공장이 계획을 시작했습니다. 전액 출자 자회사인 Silicon Precision이 지난해 중반 HW에 27억 9,300만 위안에 매각한 Tanzi 공장을 최근 다시 매입했으며, 이 공장이 실리콘 제품 확장의 주요 기반이 될 것으로 예상된다는 점에 주목할 필요가 있습니다. 위에서 언급한 공장의 클린룸 건설이 완료됨에 따라 기계도 속속 입주하기 시작했으며 생산 능력의 최소 20% 이상이 추가될 것으로 예상됩니다.

 

ASE는 최근 최신 재무 보고서를 발표했는데, 8월 연결 매출은 529억 3천만 대만달러로 전월 대비 2.6%, 전년 동기 대비 1.2% 증가하여 지난 9개월 동안의 월간 연결 매출 중 최고치를 경신했다. ASE 인베스트먼트 홀딩스(ASE Investment Holdings)의 최고운영책임자(COO)인 우톈위(Wu Tianyu)는 최근 올해 첨단 패키징 및 테스트 성과가 2023년 대비 두 배로 증가할 수 있으며, 2025년에도 관련 성과 목표가 두 배로 증가할 것으로 예상된다고 밝혔다.

 

지난 3개월 동안 ASE Investment Holdings는 장비 및 공장 시설 구매에 221억 4,200만 대만달러를 투자하여 그룹이 적극적으로 역량을 강화하고 있으며 업계의 웅장한 성장에 부응할 준비가 되어 있음을 밝혔습니다.

 

SoIC에 대한 수요는 점차 증가하고 있으며 TSMC의 자이(Chiayi) 공장은 향후 중요한 도시가 될 것으로 예상됩니다

 

AI의 물결에 힘입어 SoIC(시스템 통합 단일 칩)에 대한 수요가 크게 증가했습니다. 공개된 정보에 따르면 SoIC는 프로세서, 메모리, 센서 등 여러 칩을 단일 패키지로 적층하고 연결하는 3D 적층 기술입니다. 이 접근 방식을 사용하면 칩셋을 더 작고, 더 강력하고, 더 전력 효율적으로 만들 수 있습니다.

 

TSMC SoIC는 업계 최초의 고밀도 3D 칩렛(칩렛) 적층 기술로, CoW(Chip on Wafer) 패키징 기술을 통해 다양한 크기, 기능 및 노드의 칩을 이종 적으로 통합할 수 있는 것으로 보고되었습니다. 현재 이 칩은 TSMC의 주난 공장 6(AP6)에서 양산에 들어갔다.

 

현재 TSMC SoIC는 4개의 주요 고객을 보유하고 있으며 그 중 AMD는 첫 번째 SoIC 고객이며 MI300은 CoWoS와 SoIC를 기반으로 합니다. 업계 소식통은 최대 고객사인 애플도 시범 생산 단계에 진입해 2025~2026년 양산할 것으로 예상돼 주로 맥, 아이패드 등 제품에 활용되고 있으며 제조 비용도 현재 계획보다 유리하다고 지적했다. 동시에 회사는 주로 실리콘 포토닉스 및 CPO의 트렌드를 다루기 위해 NVIDIA 및 Broadcom과 협력하고 있으며 SoIC는 향후 CoWoS 이후 TSMC의 차세대 첨단 패키징 무기가 될 것으로 예상됩니다.

 

업계 소식통에 따르면 TSMC는 현재 6단계에 걸쳐 Chiayi Advanced Packaging and Testing Factory 7(AP7)을 건설하고 있으며, 이는 CoWoS를 확장할 뿐만 아니라 SoIC도 구축할 것입니다. 앞서 구 TSMC의 SoIC는 주난공장의 양산을 주도했으며, CoWoS의 대규모 확장에 따라 SoIC의 확장 공간도 점유했으며 장기적으로 SoIC 생산센터는 AP7에 위치할 예정이다.

 

FOPLP는 무한한 잠재력을 가지고 있으며 업계는 계속해서 노력하고 있습니다

 

업계에서는 잠재력이 큰 FOPLP가 TSMC CoWoS와 InFO를 제치고 무어의 법칙을 이어갈 차세대 첨단 패키징 스타가 될 것으로 예상하고 있다.

 

2016년 TSMC는 InFO(Integrated Fan-Out Packaging)라는 FOWLP(Fan-Out Wafer-Level Packaging) 기술 개발에 착수하여 InFO를 몇 년 동안 폭발적으로 성장시켰습니다. 이번에 TSMC가 Foundry 2.0을 발표했을 때 FOPLP와 유리 기판도 조용히 무대에 올랐습니다. 또한 업계는 웨이퍼 수준에서 패널 수준으로 이동하고 있으며, 이는 이러한 열풍을 주도하고 있습니다.

 

기술 연구 및 개발 측면에서는 TSMC, ASE Group, Innolux, Licheng 및 기타 가속 레이아웃을 포함한 대만, 중국을 살펴봅니다. China Resources Microelectronics, ESWIN, Tianxin Interconnection, Zhongke Sihe, Hefei Simai Microelectronics, Guangdong Fozhixin, Sipan Microelectronics, Huatian Technology 및 기타 많은 제조업체가 대량 생산 또는 생산 능력을 보유하고 있는 중국 본토 제조업체도 따라잡기에 박차를 가하고 있습니다.

 

업계 뉴스에 따르면 Sipan Microelectronics의 FOPLP 파운드리 생산 라인은 월간 50,000개의 생산 능력을 갖출 계획입니다. Zhongke Sihe는 FOPPLP를 기반으로 DFN TVS 시리즈 제품을 대량 생산했습니다. Huatian Technology의 FOPLP 산업화 프로젝트는 2025년에 부분적으로 가동될 것으로 예상됩니다.

 

또한 삼성전자의 한국 법인인 삼성전기(SEMCO), 앰코, 네페스 등도 FOPLP 연구개발에 적극적으로 참여하고 있습니다. 시장 고객의 관점에서 볼 때 NXP, STMicroelectronics, AMD 및 Qualcomm을 포함한 대기업은 패널 수준 패키징을 채택하기 위해 위의 제조업체와 협력할 것으로 예상됩니다.

 

다양한 산업 공시에 따르면 FOPLP는 유리 기판 기술이 중요한 역할을 하는 정사각형 기판을 통한 IC 패키징에 사용될 것입니다. 수년 동안 주류 기술이었던 유기 기판과 달리 유리 기판은 우수한 치수 안정성, 열전도율 및 전기적 특성으로 인해 업계에서 유기 기판의 차세대 대안으로 간주되고 있습니다.

 

업계 소식통에 따르면 TSMC의 주요 고객은 제공되는 차세대 고급 패키징 제품의 사양 요구 사항에서 유리 기판 재료의 사용을 분명히 요구합니다. 인텔은 또한 유리 기판이 향후 10년 동안 단일 패키지에 1조 개라는 엄청난 수의 트랜지스터를 만들 수 있는 기반을 마련할 수 있다고 말했습니다.

 

최근 대만 E&R 엔지니어링이 주도하는 E-Core System Alliance는 고성능 패키징 기술에 대한 시장 수요를 충족하기 위해 15개 이상의 기업과 힘을 합쳐 더 복잡한 AI 칩 및 칩에 유리 기판 기술을 적용하는 것을 공동으로 촉진할 것이라고 발표했습니다. E-Core Alliance의 설립은 첨단 패키징 분야에서 유리 기판 기술의 점점 더 중요한 위치를 나타냅니다.

 

인텔을 비롯한 다수의 글로벌 선도 기업들이 칩 패키징용 유리 기판을 연구하고 있으며, 미국에서 유리 기판 개발을 위한 CHIPS Act 기금을 보유하고 있습니다. 이 유리 기판은 크기가 515×510mm이며 유리 금속화, ABF 적층 및 최종 기판 절단이 필요합니다. 유리 금속화의 주요 공정에는 TGV(유리 관통 비아), 습식 에칭, AOI(자동 광학 검사), 스퍼터링 및 전기 도금이 포함됩니다.