[딜사이트 김진욱 기자, 이승연 인턴기자] 인공지능(AI) 반도체의 차세대 패키징 소재로 주목받은 유리기판이 기술 검증을 넘어 실제 사업성을 입증해야 하는 단계에 들어섰다. 주요 업체들이 시제품을 공개하고 고객사 평가까지 진행하고 있지만 당초 기대했던 양산 시점은 뒤로 밀리고 있다.

29일 박희철·최보영 교보증권 연구원이 발간한 '유리기판: 변화의 시작' 보고서에 따르면 유리기판 시장의 관심은 기술 개발 자체에서 실제 양산 가능성과 고객 확보 여부로 옮겨가고 있다.

유리기판은 반도체 패키지의 중심 소재를 기존 유기 소재에서 유리로 바꾸는 기술이다. AI와 고성능컴퓨팅(HPC) 반도체가 커지고 고대역폭메모리(HBM) 탑재량이 늘면서 기존 기판은 휘어지거나 미세한 회로를 구현하는 데 한계가 나타나고 있다.

유리는 표면이 평평하고 열에 따른 변형이 상대적으로 적어 대형 AI 반도체 패키징에 유리하다.

교보증권은 "유리기판은 기존 패키징의 물리적 한계에 대응하는 방향으로 기술적 채택 당위성을 확보했다"고 평가했다. 다만 양산이 늦어지면서 이제 시장의 관심은 기술 가능성보다 실제 대량 생산 여부로 옮겨가고 있다고 분석했다.

◆ 줄줄이 늦어진 양산…수율부터 '난제'

국내에서는 SKC 자회사 앱솔릭스와 삼성전기, LG이노텍 등이 유리기판 상용화를 준비하고 있다.

SKC는 미국 조지아주에 앱솔릭스 유리기판 공장을 구축했다. 그러나 회사는 지난 2월 공시에서 구체적인 양산 시기를 확정하기 어렵다고 밝혔다.

삼성전기도 양산 시점을 늦췄다. 회사는 세종사업장 파일럿 라인에서 시제품을 생산해 고객사를 대상으로 기술 승인과 샘플 평가를 진행하고 있다. 교보증권은 고객사의 품질·신뢰성 검증 등에 시간이 걸리면서 실질적인 본격 양산 시점은 2028년 이후가 될 가능성이 있다고 봤다.

LG이노텍 역시 속도 조절에 나섰다. 문혁수 LG이노텍 사장은 지난 1월7일(현지시간) 미국 라스베이거스에서 열린 CES 2026에서 유리기판의 의미 있는 양산 시점을 2028년 이후로 예상했다. 시장 수요가 충분치 않으면 2030년 전후로 시점이 조정될 가능성도 언급했다.

교보증권은 업체별 일정이 늦어지는 배경으로 대량 생산 단계에서의 수율문제를 꼽았다. 보고서는 현재 유리기판의 양산 수율을 75~85% 수준으로 추정했다. 기존 유기기판은 90~95% 수준으로 봤다.

유리를 관통해 전기 신호가 이동하도록 만드는 유리관통전극(TGV)의 균열과 RDL 박리 등이 대표적인 불량 요인으로 지목됐다. 완성된 유리기판 내부의 미세 균열을 검사하는 방식이 아직 충분히 확립되지 않은 점도 과제로 꼽힌다.

◆ 빅테크 테스트는 시작…'확정 주문'이 없다

수율과 함께 상용화를 가르는 또 다른 변수는 실제 수요다. 교보증권에 따르면 아마존웹서비스(AWS)와 AMD, 브로드컴(Broadcom) 등 주요 빅테크 기업이 유리기판 시제품을 검토하고 있다. 하지만 아직 대규모 양산 주문으로 이어진 사례는 뚜렷하지 않다.

AWS는 자체 AI 칩 트레이니엄3에 유리기판 적용을 검토하고 있으며 AMD도 복수 업체의 샘플을 테스트하고 있는 것으로 파악됐다. 브로드컴 역시 자체 칩을 대상으로 성능 평가를 진행했지만 연구개발(R&D) 단계로 분석됐다.

엔비디아(NVIDIA)의 유리기판 채택 여부도 시장의 관심사다. 교보증권은 엔비디아가 향후 칩온패널온서브스트레이트(CoPoS) 적용을 확대하면 유리 코어 기판으로 범위를 넓힐 가능성이 있다고 내다봤다. 다만 엔비디아가 유리 코어 기판 도입 계획을 공식적으로 발표한 것은 아니다.

◆ 누가 시장 여나…인텔은 실물 공개, TSMC는 관망

고객 확보가 본격화되지 않은 가운데 글로벌 업체 중에서는 인텔(Intel)이 상대적으로 적극적인 행보를 보이고 있다.

인텔은 올해 1월 일본에서 열린 넵콘 재팬(NEPCON Japan) 2026에서 임베디드 멀티다이 인터커넥트 브리지(EMIB)를 적용한 78×77㎜ 크기의 유리 코어 기판을 공개했다. 다만 인텔 역시 실제 상용 제품에 유리기판을 적용할 시점과 고객사는 공개하지 않은 상태다.

교보증권은 인텔의 상용 적용 여부와 고객 확보가 유리기판 시장 개화를 확인할 주요 지표가 될 것으로 내다봤다.

TSMC는 기존 첨단 패키징 기술을 확대하면서 유리기판에는 상대적으로 신중하게 접근하고 있다.

TSMC는 현재 칩온웨이퍼온서브스트레이트(CoWoS)에서 패널 기반 패키징인 CoPoS로 기술 영역을 넓히고 있다. 교보증권은 CoPoS와 유리기판을 같은 기술로 봐서는 안 된다고 지적했다. CoPoS가 안착한 뒤 유리 코어를 적용하는 순서로 기술 전환이 이뤄질 가능성이 높다는 분석이다.

교보증권은 TSMC의 유리 코어 기판 상업 양산 시점을 2030년 이후로 예상했다. TSMC는 지난 7월 콘퍼런스콜에서 시험라인을 구축하고 있으며 수율이 성숙한 이후 고객사와 생산 여부를 결정하겠다는 취지로 설명한 것으로 보고서는 전했다.