AI 반도체 시대, 기판 산업의 구조적 대전환
대면적·고다층·미세회로화가 만드는 새로운 슈퍼사이클과 수혜 주식 완전 분석
기판의 과거 복기와, AI기판과 패키지의 미래 기술변화를 정리하시는데 도움이 되고자 자료를 정리했습니다.
1) 기판의 주가가 왜 상승하고, 2) 어떠한 기술변화로 얼만큼 좋아지는지, 그리고 3) 10여개 주요 기업들은 어떻게 다른지에 대한 내용입니다. AI 투자싸이클과 반도체 고도화의 흐름에서 기판의 수혜는 지속됩니다.
1. 기판 산업은 왜 항상 ‘뒤늦게’ 주목받는가
주식시장에서 기판(PCB, 패키지기판)은 항상 반도체나 IT 세트 기업 뒤에서 움직이는 산업으로 인식되어 왔다.
CPU, GPU, 메모리 같은 핵심 부품이 주목받을 때, 기판은 “그저 연결해주는 부품” 정도로 취급받는 경우가 많았다.
그러나 AI 반도체 시대에 들어서면서 이 인식은 근본적으로 흔들리고 있다.
이유는 단순하다.
👉 AI 반도체의 성능 진화 속도가 기판 기술의 한계를 직접적으로 압박하고 있기 때문이다.
이제 기판은 더 이상 범용 부품이 아니다.
AI 가속기, 고성능 서버, 데이터센터 환경에서는 기판이 병목(Bottleneck)이 되는 구간이 빠르게 늘어나고 있다.
2. 과거 기판 산업의 한계: 가격을 올릴 수 없던 구조
▪ 주문형 부품의 한계
과거 기판은 전형적인 주문형 부품이었다.
- 고객사(세트·반도체 업체)가 사양을 결정
- 공급사는 요구 사양을 맞춰 납품
- 단가 협상력은 항상 고객사에 있음
기판 업체는 CAPA를 늘려도 마진이 개선되지 않는 산업에 가까웠다.
▪ 2019~2021년, 모든 것을 바꾼 쇼티지 경험
상황이 바뀐 계기는 2018년 말 인텔의 FCBGA 대규모 증설 요청이었다.
이후 팬데믹이 겹치며 패키지기판은 역사상 전례 없는 쇼티지를 경험한다.
- 동일 제품 기준
- 약 2년간
- 단가 50% 전후 인상
이 시기를 기점으로 기판 산업은 명확히 깨달았다.
“기판도 쇼티지가 발생하면 가격을 올릴 수 있다.”
이 경험이 지금의 AI 기판 투자 논리의 출발점이다.
3. AI 반도체가 만든 기판 패러다임 변화
AI 기판 산업을 이해하려면 출하량 증가가 아닌,
**기판의 ‘물리적·기술적 변화’**를 봐야 한다.
핵심은 다음 세 가지다.
4. 첫 번째 변화: 대면적화 (Large Size)
▪ 왜 기판은 커질 수밖에 없는가
AI 반도체는 단순 연산 칩이 아니다.
- 더 많은 연산 유닛
- HBM 다중 적층
- 인터포저 배선 증가
- I/O 단자 폭증
이 모든 요소가 패키지 기판 면적 확대로 이어진다.
▪ 실제 패키지 기판 사이즈 변화
- 과거 PC CPU: 약 15바디
- NVIDIA H100/H200: 약 30바디
- NVIDIA B200(블랙웰): 60바디
- NVIDIA 루빈(Rubin): 100바디 이상
- 2027년 예상: 150바디 근접
중요한 포인트는 이것이다.
👉 IT 기기 출하량은 정체되더라도, 기판 면적 기준 수요는 폭발적으로 증가한다.
즉, 기판 산업은 “수량 산업”에서
“면적 산업”으로 전환 중이다.
5. 대면적화가 만드는 숨은 문제: 수율의 함정
기판이 커질수록 항상 좋은 것만은 아니다.
▪ 수율 구조의 변화
- 소형 기판: 한 판에서 100개 생산
- 대형 기판: 한 판에서 25개 생산
결함 개수(DPU)가 동일하더라도,
- 소형 기판 수율: 약 95%
- 대형 기판 수율: 약 80%
👉 대면적화는 자연스럽게 공급 제약을 만든다.
이는 기술력 있는 소수 업체만이 살아남는 구조를 만든다.
6. 두 번째 변화: 고다층화 (High Layer)
▪ AI 기판은 왜 층수가 늘어나는가
- 신호 경로 증가
- 고속·고주파 신호 처리
- 전력 안정성 확보
이 모든 조건은 더 많은 적층을 요구한다.
▪ 기판별 층수 구조
- MLB: 최대 50층 이상 요구
- FCBGA: 16~30층
- 반도체용 HDI: 고다층 BVH 공정 필요
문제는 50층 전후부터 물리적 한계가 발생한다는 점이다.
- 드릴링
- 회로 도금
- 적층 정합
이 단계에서 불량률이 급증한다.
▪ 하이브리드 기판의 등장
이 한계를 넘기 위해 등장한 것이
**하이브리드 기판(MLB + HDI)**이다.
- 공정 수 증가
- 기술 장벽 상승
- ASP 급등 (+50~150%)
👉 하이브리드 기판은 캐파 축소 + 단가 상승을 동시에 만든다.
7. 세 번째 변화: 미세회로화 (Fine Pitch)
기판 고도화의 마지막 축은 미세회로화다.
▪ 배선 폭의 진화
- 기존: 35μm 이상
- mSAP: 15~30μm
- SAP: 8~15μm
- Advanced SAP: 2~7μm
미세회로화는 단순 기술 경쟁이 아니다.
👉 고급 소재 수요 폭증의 시작점이다.
8. 테스트 소켓 산업: 조용한 AI 수혜주
AI 패키징 고도화는 테스트 공정도 바꾼다.
▪ 테스트 소켓의 역할
- 반도체 최종 불량 판별
- 수만 개 핀과 접촉
- 신호 정확도 = 테스트 신뢰도
▪ AI 시대 테스트 소켓의 변화
- 핀 수: 2만~2만5천 개
- 주파수: 수십 GHz
- 발열: 최대 1kW
기존 포고핀 구조로는 한계가 명확하다.
👉 실리콘 러버 소켓이 AI GPU에서 빠르게 채택 중이다.
9. 기판 업황의 현실: 모두가 수혜는 아니다
2025년 이후 기판 업황은 명확한 차별화 국면이다.
▪ 쇼티지 가능 기판
- MLB (탈중국)
- 반도체용 HDI (BVH)
- 고다층 모듈 PCB
▪ 공급 과잉
- FCCSP
- MCP
- 범용 HDI
- 모바일 기판
👉 “AI”라는 단어보다 “어떤 기판인가”가 중요하다.
10. 소재 밸류체인: 진짜 슈퍼사이클의 시작점
AI 기판의 고도화는 소재 쇼티지로 이어진다.
▪ 핵심 쇼티지 소재
- T-Glass 유리섬유
- 초극박 동박
- 고급 CCL
- 금도금(PGC)
2025년 이후:
- 유리섬유 가격 20% 이상 상승
- 동박·금 가격 급등
- 일부 소재는 2027년까지 공급 지연 가능성
👉 소재 단가 인상은 구조적이며 단기 이슈가 아니다.
11. AI 기판 수혜 주식 심층 분석
🔥 최선호주
▪ 이수페타시스
- MLB·AI 서버 기판 핵심 업체
- 하이브리드 기판 기술력
- 쇼티지 환경에서 협상력 극대화
- AI 기판 대표주
▪ 삼성전기
- FCBGA + MLB + MLCC
- AI 서버·가속기 직수혜
- 글로벌 Top-tier 기판 업체 도약 가능
▪ 코리아써키트
- 패키징기판 경쟁력 강화
- 메모리·AI 양쪽 포지션
⭐ 차선호주
- 티엘비
- 대덕전자
- 롯데에너지머티리얼즈
👀 관심 종목
- 두산
- LG이노텍
- 해성디에스
- 심텍
- ISC
12. 결론: AI 기판 투자의 본질
AI 기판 투자는 단순 테마 투자가 아니다.
✔ 출하량보다 면적
✔ 매출보다 ASP
✔ 수요보다 쇼티지
✔ 기술보다 협상력
AI 반도체 시대의 진짜 승자는
가장 눈에 띄지 않는 기판과 소재 기업일 가능성이 높다.
지금은 실적의 정점이 아니라
구조적 성장의 초입이다.
