[서울=뉴스핌] 김정인 기자 = LG이노텍이 인공지능(AI) 반도체 시장 확대에 맞춰 반도체 기판 사업 육성에 속도를 낸다. 모바일 중심의 안정적 수익 기반 위에 AI 서버와 데이터센터용 고부가 기판 비중을 확대해 오는 2031년 패키지솔루션사업 영업이익 1조원을 달성한다는 목표다.

LG이노텍은 16일 서울 강서구 마곡 본사에서 '패키지솔루션 미디어 테크 데이'를 열고 ▲무선주파수-시스템인패키지(RF-SiP) ▲플립칩-칩스케일패키지(FC-CSP) ▲플립칩-볼그리드어레이(FC-BGA) 등 주요 반도체 기판 제품과 사업 전략을 공개했다.

패키지솔루션사업은 LG이노텍의 대표 고수익 사업으로 꼽힌다. 지난해 매출은 1조7200억원, 영업이익은 1289억원을 기록했다. 전체 매출 비중은 약 10% 수준이지만 영업이익 비중은 19%에 달한다. 올해 1분기에도 영업이익이 전년 대비 31% 증가하며 회사 수익성을 견인했다.

조지태 LG이노텍 패키지솔루션사업부장 전무는 "모바일 시장에서의 안정적 매출을 토대로 AI와 데이터센터 등 신시장에서 고수익을 창출해 2031년에는 패키지솔루션사업 영업이익을 1조원 수준까지 육성하는 것이 목표"라고 말했다.

◆ RF-SiP, 6G·위성통신까지 확장

RF-SiP는 스마트폰 무선통신에 사용되는 고집적 기판이다. 전력 증폭기, 칩셋 등 무선통신 부품을 하나의 패키지로 결합한 제품을 메인보드와 연결하는 역할을 한다.

LG이노텍은 코어리스 기판과 코퍼포스트(Cu-Post) 공법 등 자체 기술을 앞세워 글로벌 RF-SiP 시장에서 선도 입지를 유지하고 있다. Cu-Post 공법은 기존 솔더볼 방식의 한계를 보완해 회로 집적도를 높이고 기판 두께를 줄이는 기술이다. 이를 통해 5G 스마트폰 슬림화 수요에 대응해왔다.

회사는 향후 6G와 위성통신, 확장현실(XR) 등으로 RF-SiP 적용처가 확대될 것으로 보고 있다.

황정호 패키지솔루션마케팅담당 상무는 "SiP는 디바이스 적용이 점차 늘고 있으며 인공위성뿐만 아니라 커넥티비티 분야에서도 채택과 개발이 진행되고 있다"며 "Cu-Post는 SiP만을 위한 기술이 아니라 다양한 기판에 적용 가능한 기술"이라고 설명했다.

◆ FC-CSP, 모바일 넘어 메모리로 확대

FC-CSP는 모바일 애플리케이션프로세서(AP) 중심에서 메모리 분야로 적용 범위가 넓어지고 있다. AI 서버에서 GDDR 등 고성능 메모리 채택이 늘면서 메모리용 FC-CSP 수요도 증가하는 흐름이다.

황 상무는 "LG이노텍은 최근 글로벌 반도체 고객향 GDDR7용 FC-CSP 기판을 수주했다"며 "이처럼 메모리용 FC-CSP 기판 신규 수주가 잇따르면서, 구미 반도체 생산라인이 풀가동 상태"라고 말했다.

LG이노텍은 베트남 신공장을 통해 FC-CSP와 RF-SiP 생산능력을 우선 확대할 계획이다. 회사는 2028년까지 베트남 패키지솔루션 공장에 약 1조원을 투자한다.

조 전무는 "베트남 공장은 패키지솔루션만을 위해 투자하기로 결정한 고객이 있다"며 "확장 투자를 위해 현재 두 개 고객사와 구체적인 논의를 진행 중이고 가시적인 성과가 나오고 있다"고 말했다.

◆ FC-BGA, AI 서버용 핵심 성장축

LG이노텍은 FC-BGA를 AI 시대 핵심 성장동력으로 키우겠다는 전략이다. FC-BGA는 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), AI 가속기 등 고성능 반도체를 메인보드와 연결하는 고부가 패키지 기판이다. 스마트폰이나 태블릿에 주로 쓰이는 FC-CSP보다 면적이 크고 층수가 많아 기술 난도가 높다.

AI 서버와 데이터센터 투자가 확대되면서 FC-BGA 시장은 대면적·고다층 제품 중심으로 빠르게 재편되고 있다. 반도체 성능이 높아질수록 더 많은 회로와 부품을 담아야 하기 때문에 기판 크기도 커지는 구조다.

조 전무는 "기존 기판은 명함 크기 수준이었지만 앞으로는 태블릿PC 크기 수준으로 10배 이상 커질 것"이라며 "이를 함께 대응할 수 있는 글로벌 기업은 많아야 5곳 정도"라고 말했다.

LG이노텍은 2022년 FC-BGA 사업 진출을 선언한 뒤 구미4공장에 전용 생산라인인 드림 팩토리를 구축했다. 이 공장은 AI, 딥러닝, 로봇, 디지털 트윈 등 최신 정보기술을 적용한 스마트팩토리로, 대면적 기판의 수율 안정화와 생산 효율 향상을 목표로 한다.

현재 회사는 가로·세로 85mm급 대면적 FC-BGA 양산 기술을 확보했으며 120mm 이상 초대면적 제품도 개발하고 있다.

명세호 패키지솔루션개발담당 상무는 "100mm 이상 제품은 선행 검증을 마친 상태"라며 "북미 고객사들과 세부 계획을 논의 중이고 올해 말이나 내년에는 가시적인 성과가 나올 것으로 본다"고 말했다.

AI 서버 시장 대응도 속도를 내고 있다. LG이노텍은 서버 네트워크용 FC-BGA 기판은 올해 말 양산 목표로, 학습용 및 추론형 제품은 내년 양산을 목표로 개발을 진행 중이다. 명 상무는 "양산 시점은 올 하반기부터 내년까지 고객별로 계획을 잡고 있다"고 말했다.

CPU용 FC-BGA 수요 확대도 새로운 기회로 꼽힌다. 기존 AI 서버 시장은 GPU 중심으로 성장했지만, 추론형 AI와 온디바이스 AI 확산으로 CPU와 메모리 중요성이 함께 커지고 있어서다.

황 상무는 "CPU용 FC-BGA는 고객 요청이 많아 어떻게 조정해야 할지 고민할 정도"라고 말했다. 이어 조 전무는 "대만, 미국 등 글로벌 반도체 기업들이 2029년까지 장기공급계약 기준으로 풀부킹이 되어 있는 만큼 시장이 견고한 상태"라고 덧붙였다.

LG이노텍은 향후 국내외 생산 거점을 병행해 고객 수요에 대응한다는 계획이다. 베트남 공장에서는 RF-SiP와 FC-CSP 중심으로 생산능력을 확대하고, 고난도 FC-BGA는 국내 생산 기반을 활용해 하이엔드 시장을 공략하는 방식이다.

조 전무는 "생산지는 모델별로 국내와 해외를 적절히 배분해 구축해 나갈 것"이라며 "글로벌 빅테크 신규 고객 발굴을 이어가며 FC-BGA 사업을 회사의 핵심 사업으로 키우겠다"고 강조했다.

kji01@newspim.com