AI 서버용 GPU와 HBM 탑재가 늘면서 반도체 전력 안정화 부품의 중요성이 커지는 가운데 삼성전기가 실리콘 커패시터 양산 체제를 본격화하고 있다. 회사는 기존 MLCC와 FC-BGA 패키지 기판에 이어 실리콘 커패시터까지 확보하며 AI 반도체 핵심 부품 공급망을 넓히고 있다.
하이라이트
- 삼성전기가 1조5천억원 규모 글로벌 기업과 실리콘 커패시터 공급 계약을 체결하고 2025년 1월부터 본격 양산에 돌입한다.
- 삼성전기는 MLCC, AI 반도체용 FC-BGA 기판, 실리콘 커패시터를 모두 공급할 수 있는 유일한 업체로 평가받고 있다.
- AI 데이터센터용 FC-BGA 기판에 실리콘 커패시터 적용이 확산 중이며, 삼성전기는 임베디드 구조 등 기술 및 제품 고도화를 추진하고 있다.
양산 체제 구축과 공급 계약
매일경제에 따르면 삼성전기는 14일 열린 최근 미디어 세미나에서 실리콘 커패시터의 본격 양산 체제를 구축하고 글로벌 AI 반도체 시장 공략을 확대하고 있다고 밝혔다.실리콘 커패시터는 AI 반도체 패키징에 쓰이는 부품으로, 반도체가 필요로 할 때 전기를 안정적으로 공급하고 신호 간섭을 줄이는 역할을 한다. 특히 최신 AI 서버는 GPU와 HBM 탑재로 순간 전력 소모가 크고 미세한 전압 변동이 잦아 안정적인 전력 전달 기술의 중요성이 커지고 있다.
삼성전기는 지난달 내년 1월부터 글로벌 기업에 실리콘 커패시터를 공급한다고 발표했으며, 계약 규모는 1조5천억원이다. 업계에서는 삼성전기가 MLCC, AI 반도체용 FC-BGA 패키지 기판, 실리콘 커패시터를 모두 공급할 수 있는 업체로 자리매김하고 있다고 보고 있다.
일본의 Murata Manufacturing Co., Ltd.와 대만의 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Limited도 실리콘 커패시터를 생산하지만, MLCC와 FC-BGA 패키지 기판을 함께 만들 수 있는 곳은 삼성전기가 유일하다는 평가가 나온다.
AI 전력 솔루션 시장 공략
실리콘 커패시터는 MLCC와 유사하게 전력을 저장하지만 구조와 소재, 제조 공정, 적용처는 다르다. MLCC가 세라믹 적층으로 전력 저장에 강점을 보인다면, 실리콘 커패시터는 반도체 공정을 활용해 초박형 구조와 우수한 고주파 특성을 구현하는 데 강점이 있다.실리콘 웨이퍼 기반으로 제작돼 반도체 패키지 내부에 직접 실장할 수 있고, MLCC보다 전력 손실이 적어 전력 변동에 빠르게 대응할 수 있는 점도 특징이다. 고속 연산 과정에서 발생하는 신호 간섭을 줄이는 데도 유리해 AI 반도체에서 활용도가 높아지고 있다.
삼성전기는 DRAM 제조에 쓰이던 Integrated Stack Capacitor 공정을 실리콘 커패시터에 적용해 경쟁력을 높이고 있다. 이 공정은 실리콘 웨이퍼를 깊게 식각해 내부 표면적을 넓힌 뒤 유전체와 전극을 형성하는 방식으로, 작은 면적에서도 높은 정전용량 구현이 가능해 고성능 AI 반도체용 전력 부품 생산에 유리하다.
회사는 전력 전달 효율 개선과 단위 면적당 저장 용량 확대, 기판 내부에 직접 탑재할 수 있는 임베디드 구조 개발도 함께 추진하고 있다. 현재 AI 데이터센터와 서버 시장에서는 FC-BGA 패키지 기판 내부에 실리콘 커패시터를 넣는 방식이 확산하고 있으며, 삼성전기는 관련 제품을 고객사에 샘플로 공급하고 있는 것으로 전해진다.
김원기 삼성전기 실리콘커패시터개발그룹장은 "반도체 기판, MLCC, 실리콘 커패시터를 담당하는 조직이 하나의 팀처럼 운영되고 있다"며 "고객이 원하는 전압, 정전용량, 기판 구조에 맞춰 최적의 부품 조합을 제안하고 있다"고 말했다.
업계는 실리콘 커패시터 적용 범위가 모바일 기기에서 AI 데이터센터로 빠르게 넓어지고, 향후 휴머노이드 로봇, 자율주행차, 산업용 로봇 등 물리적 AI 분야로도 확산할 것으로 보고 있다. 삼성전기는 최근 확보한 대형 공급 계약을 바탕으로 글로벌 고객 기반을 확대하고 고용량, 고성능 제품군을 강화해 AI 반도체 전력 솔루션 시장 공략을 가속할 계획이다.
우리 매체의 이전 기사에서는 삼성전기가 FC-BGA 기판에 MLCC와 실리콘 커패시터(Si-Cap)를 묶어 제안하는 ‘번들’ 전략으로 글로벌 빅테크 고객 공략을 강화하고 있다는 점을 정리했습니다. 당시 기사에서는 2025년 1월부터 2년간 납품하는 대규모 Si-Cap 공급 계약 체결과 함께, 차세대 AI 패키징 확산에 따른 Si-Cap 수요 증가 및 공급망 다변화 움직임도 함께 짚었습니다.
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