차세대 반도체 기판 FC-BGA 양산체계 완비
[메가경제=신승민 기자] LG이노텍이 차세대 성장동력으로 육성 중인 FC-BGA(플립칩 볼그리드 어레이) 생산 거점인 구미 ‘드림 팩토리’를 지난 17일 언론에 처음으로 공개했다고 20일 밝혔다.
LG이노텍은 지난 2022년 고부가가치 반도체 기판인 FC-BGA 사업 진출을 선언하고, LG전자로부터 구미4공장을 인수해 ‘드림 팩토리’로 전환했다. 지난해 2월부터 본격 양산에 돌입한 바 있다.
‘드림 팩토리’는 AI, 딥러닝, 로봇, 디지털 트윈 등 최신 IT 기술이 총집결된 스마트팩토리로, 전 공정을 자동화·정보화·지능화했다. 생산 경쟁력을 저해하는 작업자 요인, 실패비용, 설비 손실, 안전사고 등의 요소를 제거했다는 설명이다.
FC-BGA는 초미세 공정이 요구돼 미세한 이물질에도 불량이 발생할 수 있어, 사람과 제품의 접촉 최소화가 핵심이다. LG이노텍은 ‘드림 팩토리’에 100% 물류 자동화 시스템을 도입해 공정·물류 프로세스를 무인화했다. 생산라인에서는 자율주행 로봇(AMR)이 RTS(Real Time Schedule)에 따라 원자재를 운반하고, 설비는 바코드 센싱을 통해 자동으로 공정 레시피를 세팅한다. 보호 필름 제거(Film Detach)도 로봇이 수행해 불량 요인을 사전에 차단한다.
AI 기반 품질 관리도 적용됐다. 하루 20만개 이상의 파일, 100GB 이상의 데이터가 생성되는 공정에서 AI가 불량을 예측하고, AOI(Automated Optical Inspection) 공정에서는 수만 건의 학습 데이터를 바탕으로 미세 불량을 30초 안에 감지한다. 검사 결과는 고객에게 실시간 전송돼 품질 투명성을 보장한다.
LG이노텍은 AI 비전검사를 통해 리드타임을 최대 90% 단축하고, 샘플링 검사 인력을 90% 줄였다고 밝혔다. F-cost(실패비용)는 50% 이상 감소했으며, 앞으로 디지털 시뮬레이션과 i-QMS(intelligent-Quality Management System)를 통해 전 공정의 자동화를 추진할 계획이다.
설비 최적화에도 디지털 트윈 기술이 활용됐다. LG이노텍은 설비 구축 전 가상공간에서 3D 시뮬레이션을 진행해 공정 조건을 사전 최적화했으며, 이로 인해 램프업(Ramp-up) 기간이 절반 수준으로 단축됐다. 생산현황을 실시간으로 모니터링하는 라인 모니터링 시스템(LMS)도 운영 중이다.
한편, LG이노텍은 초미세회로, 고다층 기판 정합 등 50년 기판사업 노하우를 바탕으로 지난해 말 북미 빅테크 고객향 PC용 FC-BGA 양산을 시작했다. 올해는 PC CPU용 시장 진입을 추진하며, 2026년에는 서버용 FC-BGA 시장에도 진출할 계획이다. 이를 위해 서버용 공정에 필요한 엣지 코팅 등 필수 설비도 도입을 완료했다.
강민석 LG이노텍 기판소재사업부장(부사장)은 “최첨단 ‘드림 팩토리’를 기반으로 차별화된 고객 가치를 제공해 2030년까지 FC-BGA 사업을 조 단위 규모로 육성할 것”이라고 말했다.
후지카메라종합연구소에 따르면 글로벌 FC-BGA 시장은 2022년 80억 달러(약 11조6900억 원)에서 2030년 164억 달러(약 23조9700억 원)로 두 배 이상 성장할 전망이다.
[저작권자ⓒ 메가경제. 무단전재-재배포 금지]
