HBM용 Substrate(기판) 제조 기업 – 고대역폭 메모리를 지탱하는 정밀 연결의 중심축

목차

1. HBM용 Substrate에 요구되는 기술 사양

2. Ibiden - HBM 인터포저 및 고다층 기판의 선도 기업

3. Shinko Electric - TSV 기반 적층 Substrate 전문 기업

4. Unimicron - 대만 최대의 반도체 기판 제조사

5. Samsung Electro-Mechanics - 한국의 기술력으로 도전장

6. AT&S - 유럽을 대표하는 고기능 기판 전문 기업

7. Simmtech - 한국의 메모리 Substrate 전문 기업

 

HBM과 Substrate의 기술적 연결 구조

HBM(High Bandwidth Memory)은 3D TSV 기반의 DRAM 다이를 적층 하고, 이를 고성능 로직 칩(GPU, AI SoC 등)과 Si 인터포저 혹은 Substrate를 통해 연결합니다.

이때 Substrate는 단순한 물리적 지지 구조가 아니라, 수십 Gbps에 달하는 신호와 전력을 전달하는 고집적 패키지 회로 기판입니다.

특히 HBM은 수천 개의 미세 신호 라인, 고속 전원 레일, 정교한 절연구조를 갖춰야 하며, 이를 만족하는 Substrate 제조 기술은 매우 높은 수준의 정밀도와 재료 기술이 요구됩니다.

 

HBM용 Substrate

 

1. HBM용 Substrate에 요구되는 기술 사양

HBM 기판은 일반적인 BGA용 Substrate와 달리 다음과 같은 고난도 사양을 만족해야 합니다:

• 다층(Multi-layer) 구조: 8~20층 이상의 고밀도 배선층
• 극소 피치의 미세 배선: 라인/스페이스 최소 2 µm 이하
• 고속 신호 전송을 위한 저유전율(Dielectric) 재료 사용
• Thermal-Via 및 파워 디스트리뷰션 네트워크 최적화 설계

HBM 인터포저 및 로직 다이와의 고정밀 어레이 정렬
이러한 특성을 구현하기 위해서는 고난도 소재 가공, 적층, 미세 가공, 화학적 연마 공정이 요구되며, 고급 Substrate 제조 기업만이 이를 대량 생산할 수 있습니다.

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/전력 반도체] - HVDC 시스템이란? – 교류 대비 직류 송전 기술의 원리와 장점

2. Ibiden – HBM 인터포저 및 고다층 기판의 선도 기업

일본의 Ibiden은 글로벌 반도체 기판 시장에서 가장 먼저 HBM 전용 고다층 Substrate 생산에 나선 기업 중 하나입니다.

인텔, 엔비디아, AMD 등과 협력해 FC-BGA, FC-CSP, Si 인터포저와의 접합이 가능한 고밀도 Substrate를 공급하고 있으며, 특히 TSV와의 정렬 정밀도에서 강력한 기술력을 보유하고 있습니다.

Ibiden의 HBM 대응 기판은 열 분산을 고려한 전력 분산 설계, 미세 회로 적층 기술, 로우 CTE 소재 적용 등을 포함하며, 현재 5G AI 칩 및 HBM3E까지 대응 가능한 구조를 갖추고 있습니다.

수익성 키워드: Ibiden HBM 기판, FC-BGA, 고밀도 Substrate, AI 인터포저 대응 기판, 일본 반도체 기판

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/전력 반도체] - HVDC, VSC vs LCC – HVDC 컨버터 기술의 차이점과 적용 사례

3. Shinko Electric – TSV 기반 적층 Substrate 전문 기업

Shinko는 일본의 또 다른 고기능 기판 전문 기업으로, HBM을 포함한 2.5D/3D 패키징 대응 Substrate 생산에 집중하고 있습니다.

특히 TSV가 관통되는 인터포저 구조에서 HBM과 SoC를 연결하는 다층 기판을 생산하며, 패시브 임베디드(embedded passive) 구조를 통한 공간 절감과 고주파 성능 강화 기술을 보유하고 있습니다.

또한, Shinko는 Fan-out, Flip Chip, Embedded Bridge Substrate 등 다양한 형태의 고기능 패키지 설루션을 제공하고 있어, HBM과 연산 칩 간 신호 무결성을 유지하는 데 최적화된 구조를 제공합니다.

수익성 키워드: Shinko TSV Substrate, HBM 패키지 기판, 임베디드 브리지, 2.5D 인터포저 기판, 일본 전자기판 기업

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/전력 반도체] - 국내외 HVDC 프로젝트 사례 분석 – 한국전력, LS ELECTRIC, Siemens 등

4. Unimicron – 대만 최대의 반도체 기판 제조사

Unimicron은 대만의 선도적인 Substrate 제조사로, ABF(Ajinomoto Build-up Film) 혁신 스토리, 소재 기반 고속 회로 기판에서 세계적인 기술력을 보유하고 있습니다.

특히 HBM용 FC-BGA 기판 및 다층 배선용 반사 방지 설계 기술을 통해 엔비디아, 인텔 등의 공급망에 참여하고 있습니다.

Unimicron의 장점은 대량 생산 라인과 고효율 적층 기술, 저유전율 및 고기계강도 소재 개발 역량이며, 최근에는 AI/H PC용 기판을 위한 전용 공장 설비도 확장하고 있습니다.

수익성 키워드: Unimicron FC-BGA, 대만 HBM 기판, ABF Substrate, AI용 고속 회로 기판, 엔비디아 공급망

5. Samsung Electro-Mechanics – 한국의 기술력으로 도전장

삼성전기의 기판사업부는 최근 HBM 및 고속 패키징 시장 공략을 위한 RDL, ABF Substrate 개발에 박차를 가하고 있습니다.

특히 HBM3 E 및 CPO(Co-packaged Optics)와 호환되는 고다층 Substrate를 자체 개발 중이며, 세라믹 기반 고절연 기판, 20층 이상 고배선 구조, 정밀 노광 기술을 바탕으로 일본·대만 업체들과 경쟁하고 있습니다.

삼성전기의 강점은 삼성전자와의 패키징 통합 설계 역량으로, HBM 탑재 SoC 패키지의 신뢰성과 수율을 동시에 높일 수 있는 설계를 추진 중입니다.

수익성 키워드: 삼성전기 HBM 기판, ABF RDL Substrate, 한국 고밀도 기판, HBM3 E 대응 패키지, 삼성 반도체 패키지

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/전력 반도체] - HVDC 초고압 직류 송전 케이블 구조와 절연 기술 분석

6. AT&S – 유럽을 대표하는 고기능 기판 전문 기업

AT&S는 오스트리아에 본사를 둔 프리미엄 PCB 및 반도체 Substrate 제조사로, 특히 고속 신호 전송용 다층 기판 및 기판 내장형 전자소자(Embedded Component Substrate)에 특화되어 있습니다.

AT&S는 HBM 패키지용 인터포저 대체 기판, EMC 설계 적용 기판, 고신뢰성 CTE 보정 구조를 탑재한 Substrate 기술을 개발하여 인텔 및 AMD와의 협력을 통해 시장을 확대하고 있습니다.

유럽 내 Fab 설비 확장과 함께, HBM용 고속 AI 인터페이스 기판 개발 로드맵을 공개한 바 있습니다.

수익성 키워드: AT&S 고속기판, 유럽 HBM 기판, 임베디드 패시브, EMC 대응 Substrate, AI 연산용 다층 기판

7. Simmtech – 한국의 메모리 Substrate 전문 기업

Simmtech는 메모리 모듈용 기판에서 세계 1위 점유율을 기록하고 있는 한국 기업으로, 최근 HBM용 고다층 Substrate 개발에 박차를 가하고 있습니다.

특히, SK하이닉스와의 협업을 통해 HBM 전용 FC-CSP 구조의 기판 양산화를 진행하고 있으며, DDR5, GDDR6 X 등 고속 메모리 기판 기술에서의 노하우를 바탕으로 HBM3 이후 세대까지의 설계에 대응하고 있습니다.

전력 무결성(PI), 고속 라우팅 설계, 반사 파형 최소화 기술 등을 포함한 소재 설계 기술이 강점입니다.

수익성 키워드: Simmtech HBM 기판, SK하이닉스 협력사, 한국 메모리 Substrate, PI 최적화 기판, GDDR6 X Substrate

 

📌 관련 글도 함께 읽어보시면 도움이 됩니다!

[반도체 기술/전력 반도체] - HVDC 변환소 설계와 냉각 시스템의 핵심 기술

결론

고성능 기판 기업이 HBM 생태계의 핵심이다.

HBM은 단순한 고속 메모리가 아니라, SoC·GPU·AI 가속기와 연결되어 패키지 전체의 통합성과 신뢰성을 결정짓는 시스템 요소입니다.

이 구조의 중추는 바로 고정밀, 고다층, 저유전율 특성을 만족하는 Substrate이며, 이를 제조할 수 있는 기업은 극소수입니다.

일본의 Ibiden, Shinko, 대만의 Unimicron, 한국의 삼성전기, Simmtech, 유럽의 AT&S 등은 각자의 기술력과 설비를 기반으로 HBM3 E, HBM4 시대를 위한 고부가 기판 공급망을 구축하고 있으며, 향후 고속 연산용 패키지 시장의 경쟁력을 좌우할 핵심 산업군으로 주목받고 있습니다.