LG이노텍, 반도체 기판 만으로 2031년 영업익 1조 목표

[아이뉴스24 권서아 기자] LG이노텍이 반도체 기판 사업을 총괄하는 패키지솔루션사업부를 오는 2031년 영업이익 1조원 규모로 키울 방침이다. 모바일용 무선주파수-시스템인패키지(RF-SiP), 플립칩 칩스케일패키지(FC-CSP), 플립칩 볼그리드어레이(FC-BGA) 등 3대 기판 사업을 앞세워 6G 통신과 AI서버·메모리 시장을 공략한다는 전략이다.

LG이노텍은 16일 서울 강서구 마곡 LG이노텍 본사에서 '패키지솔루션 미디어 테크 데이'를 열고 반도체 기판 3종에 대한 성장 전략을 공개했다.

LG이노텍은 2031년 패키지솔루션사업부의 매출과 영업이익을 각각 3조원 이상, 1조원 규모로 키울 계획이다. 지난해 매출과 영업이익은 1조7200억원과 영업이익 1289억원 수준이었다. 4년 뒤 매출을 2배 이상 끌어올리는 셈이다.

조지태 패키지솔루션사업부장(전무)은 "반도체 기판 시장의 기술 패러다임을 혁신하는 퍼스트무버(First Mover)로 성장해 왔다"며 "차별화된 기술력을 바탕으로 점유율을 확대하겠다"고 말했다.

RF-SiP 세계 1위…"6G·스마트글라스·인공위성까지 확대"

LG이노텍이 가장 자신감을 보인 제품은 RF-SiP다. RF-SiP는 전력증폭기(PA), 필터, 칩셋 등 무선통신용 부품을 하나의 패키지로 집적한 반도체 기판으로 스마트폰 통신 성능을 좌우하는 핵심 부품이다.

LG이노텍은 50년 이상 축적한 기판 기술력을 바탕으로 RF-SiP 시장에서 글로벌 선두를 유지하고 있다. 관련 특허만 1868건에 달한다.

LG이노텍은 "2016년부터 현재까지 글로벌 RF-SiP 기판 시장에서 1위를 이어오고 있다"며 "지난해 글로벌 RF-SiP 시장 점유율은 약 65% 수준(글로벌 탑 5 고객사 기준)"이라고 말했다. 올해는 80% 점유율까지 끌어올린다는 계획이다.

기술 경쟁력의 핵심은 '반도체 기판의 중심층 제거(Coreless)' 구조와 '구리기둥(Cu-Post)' 공법이다. LG이노텍은 2011년 기판 중심인 코어를 없앤 RF-SiP를 세계 최초로 양산하며 두께를 기존 대비 20% 줄였다.

또 솔더볼(납땜용 구슬)을 직접 연결하는 대신 Cu-Post를 세운 뒤 그 위에 솔더볼을 올리는 구조를 적용해 회로 집적도를 높이고 초박형 기판 구현에 성공했다.

남상혁 패키지솔루션연구소장(연구위원)은 "현재 솔더볼 간격을 추가로 10% 줄인 차세대 Cu-Post 기술을 개발 중"이라며 "6G 시대에는 RF 모듈 집적도가 더욱 중요해지는 만큼 RF-SiP 시장 주도권을 이어갈 것"이라고 말했다.

적용 분야도 기존 LTE·5G 스마트폰 중심에서 향후 6G 통신은 물론 스마트글라스, 차량, 인공위성, AI 전력관리 영역까지 확장 가능하다고 설명했다.

GDDR7 수주 확보…FC-CSP 타고 AI 메모리 시장 공략

FC-CSP는 현재 LG이노텍이 가장 빠르게 성장하고 있는 사업이다.

FC-CSP는 모바일 애플리케이션프로세서(AP)용 기판으로 주로 사용돼 왔지만 최근에는 AI 메모리 시장으로 적용 범위가 확대되고 있다. 추론형·에이전틱 AI 확산으로 고성능 메모리 수요가 늘면서 관련 패키지 기판 수요도 급증하고 있기 때문이다.

명세호 패키지솔루션개발담당(상무)은 "FC-CSP는 기존 메모리 기판보다 전기적 특성과 집적도가 높아 성능 향상에 유리하다"며 "기존 메모리 기판을 FC-CSP로 대체하는 것이 시장 트렌드가 되고 있다"고 설명했다.

LG이노텍은 최근 글로벌 반도체 고객사로부터 그래픽 D램(GDDR7)용 FC-CSP 기판 수주도 확보했다. 황정호 패키지솔루션마케팅담당(상무)은 "메모리용 FC-CSP 신규 수주가 이어지면서 현재 구미 생산라인이 사실상 풀가동 상태"라며 "과거 모바일 AP 중심에서 저전력 D램(LPDDR), GDDR, SSD 등 메모리 영역으로 확대되고 있다"고 말했다.

이달 착공하는 베트남 신공장에는 RF-SiP와 FC-CSP 생산라인을 우선 구축할 계획이다. 베트남 투자 규모는 1조원으로 RF-SiP와 FC-CSP를 대상으로 한 1차 투자다. FC-BGA는 포함되지 않았으며 향후 고객 수요에 따라 단계적으로 확대할 예정이다.

AI 서버 CPU·GPU 공략…FC-BGA '드림팩토리'로 승부

LG이노텍은 FC-BGA를 핵심 성장동력으로 키운다는 전략이다. FC-BGA는 맞춤형 반도체(ASIC), AI 서버 중앙처리장치(CPU)·그래픽처리장치(GPU), 자율주행차 등에 사용되는 고성능 기판이다. 기존 FC-CSP보다 면적은 18배 이상 크고 층수는 최대 22층에 달한다.

생산 거점은 구미4공장에 구축한 '드림팩토리'다. 드림팩토리는 AI, 로봇, 디지털트윈 기술을 적용한 스마트팩토리로 대면적 기판 생산 과정에서 발생하는 불량을 줄이고 수율(정상품 비율)을 높이는 역할을 한다.

후발주자인 LG이노텍은 2024년 FC-BGA 양산을 시작했다. 빅테크 2곳에 PC 칩셋용 FC-BGA을 납품한 상태다. 올해 3분기부터는 같은 고객사에 PC CPU용 제품도 공급할 예정이다.

오는 2028년까지 AI 서버 CPU·GPU, AI 가속기, 자율주행용 FC-BGA 시장으로 확대한다는 계획이다.

황 상무는 "학습형 AI 시대에는 GPU 비중이 높았다면 추론형 AI 시대에는 CPU와 메모리 중요성이 더 커질 것"이라며 "실제로 CPU용 FC-BGA 공급 논의를 위해 글로벌 고객사들이 LG이노텍을 찾고 있다"고 말했다.

LG이노텍은 지난해 3월부터 올해 말까지 구미 사업장에 6000억원을 투자하고 있다. 해당 금액에는 광학솔루션 카메라모듈과 FC-BGA 사업 투자가 포함된다.

조 전무는 "과거 명함 크기 수준이던 기판이 이제는 노트북 크기 수준까지 커지고 있다"며 "이 같은 초대형 기판을 안정적으로 생산할 수 있는 업체는 글로벌 시장에서도 많지 않다"고 말했다. 이어 "신규 고객 확보와 생산능력 확대를 통해 패키지솔루션사업을 핵심 사업으로 키워갈 것"이라고 덧붙였다.