ABF는 IC 패키징 공급망에서 중요한 실패 지점으로 남아 있습니다

반도체 산업은 공급망에서 점점 커지는 도전에 직면하고 있으며, 오늘 우리가 이야기하는 것은 칩 자체가 아닙니다. 고성능 프로세서 생산에서 잠재적 병목 현상이 될 수 있는 Ajinomoto Build-up Film (ABF)은 고급 IC 패키징에 필수적인 구성 요소입니다. 최첨단 전자 제품에 대한 수요가 계속 증가함에 따라, ABF 기판 시장은 이를 따라잡기 위해 고군분투하고 있으며, 이는 칩 제조업체와 그 고객들에게 불안정한 상황을 만들고 있습니다.

반도체 제조에서 ABF의 중요성

IC 기판에서 가장 일반적으로 사용되는 재료인 ABF는 집적회로와 인쇄회로기판 사이의 중요한 연결고리로서, 전기적 절연, 열 분산, 신호 분배를 제공합니다. 1999년 Ajinomoto에 의해 처음 소개된 ABF는 독특한 특성으로 인해 고성능 프로세서 패키징에 선택의 재료가 되었습니다. 에폭시 수지와 무기 충전재로 구성된 이 필름은 뛰어난 치수 안정성을 제공하며 고급 제조 기술을 통해 마이크로스케일 회로의 생성을 용이하게 합니다.

현대 전자기기에서 ABF의 중요성은 결코 과장될 수 없습니다. ABF는 우리의 스마트폰, 컴퓨터, 데이터 센터 그리고 점점 더 많은 차량을 구동하는 CPU, GPU, SoC 및 기타 고급 구성 요소의 패키징에 사용되는 주요 재료입니다. 미세한 선폭을 지원하는 능력과 첨가 공정과의 호환성으로 인해 고밀도 인터커넥트(HDI) 및 초고밀도 인터커넥트(UHDI) PCB를 생산하는 데 없어서는 안 될 재료가 되었습니다.

ABF 수요 증가 및 시장 성장

지난 몇 년 동안 ABF 시장은 놀라운 성장을 이루었습니다. Thornburg Investment Management에 따르면, 2020년의 8억 3,250만 달러에서 2028년에는 예상되는 30억 1,000만 달러로 성장할 것이며, 이는 약 17.43%의 복합 연간 성장률(CAGR)을 반영합니다. 이러한 ABF 사용의 급속한 성장은 대부분 반도체 산업에 의해 주도되고 있지만, 초고밀도 인터커넥트(UHDI) PCB도 성장 동력이 될 것입니다.

ABF 수요 증가의 5가지 원동력

ABF 수요 증가를 이끄는 여러 요인이 있습니다:

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1. 미니어처화: 더 작고 강력한 장치를 향한 끊임없는 추구는 ABF 수요의 주요 동력입니다. 구성 요소가 축소됨에 따라, 더 높은 밀도와 더 세밀한 피치를 처리할 수 있는 고급 패키징 솔루션에 대한 필요성이 증가합니다. 예를 들어, 현대의 스마트폰은 주머니 크기의 장치에 초기 슈퍼컴퓨터보다 더 많은 컴퓨팅 파워를 담고 있습니다. 이러한 수준의 미니어처화는 ABF와 같은 고급 패키징 재료를 통해서만 가능한데, 이는 그러한 컴팩트한 디자인에서 필요한 복잡한 상호 연결을 가능하게 합니다. 
2. 5G 기술: 5G는 고속으로 대량의 데이터를 처리할 수 있는 고급 반도체를 요구합니다. ABF 기판은 이러한 칩을 패키징하는 데 있어 핵심적이며, 5G가 약속하는 초고속, 저지연 통신을 가능하게 합니다. ABF의 우수한 전기적 특성은 신호 무결성이 중요한 5G 애플리케이션에 적합합니다. 5G 지원 장치와 인프라가 계속해서 출시됨에 따라, 이러한 애플리케이션에서 ABF에 대한 수요는 상당히 증가할 것으로 예상됩니다.
3. 지속 가능성: ABF는 전통적인 재료에 비해 더 효율적인 설계를 지원하고 전체 재료 사용량을 줄일 수 있는 능력 때문에 더 환경 친화적인 옵션으로 간주됩니다. ABF 기판은 또한 더 적은 전력을 소비하는 더 효율적인 칩 설계를 가능하게 함으로써 지속 가능성에 기여합니다. 이는 휴대용 장치의 배터리 수명을 연장하고 데이터 센터 및 기타 대규모 컴퓨팅 설치의 전체 에너지 소비를 줄입니다.
4. 전기 자동차(EV): 현대의 EV는 배터리 성능부터 자율 주행에 이르기까지 모든 것을 관리하는 다양한 센서와 프로세서에 의존합니다. 이러한 응용 프로그램에 필요한 고성능 칩은 종종 ABF 기판에 의존하여 패키징됩니다. 고급 운전자 보조 시스템(ADAS) 및 자율 주행 기술은 정교한 프로세서를 요구합니다. 이러한 복잡하고 고전력 칩을 지원할 수 있는 ABF의 능력은 EV 기술 발전의 중요한 촉진제입니다. 
5. 인공 지능: AI의 폭발적인 성장은 ABF에 대한 수요가 증가하는 또 다른 강력한 원동력입니다. AI 가속기와 특수한 머신러닝 프로세서는 칩 설계의 한계를 넓히며, 열 분산과 신호 무결성을 관리하기 위한 고급 패키징 솔루션을 요구합니다. ABF 기판은 이러한 최첨단 응용 프로그램에 종종 선택되는 재료로, 이 재료에 대한 수요를 더욱 촉진합니다.

ABF 산업이 직면한 도전 과제

ABF가 현대 칩 생산에서 중요한 역할을 하고 여러 트렌드에 의해 주도되는 수요가 증가함에 따라, ABF 제조업체들은 업계가 요구하는 모든 ABF를 생산할 수 있는 능력에 위협이 되는 여러 도전에 직면하고 있습니다. 이러한 도전에는 다음이 포함됩니다:

변동하는 원자재 가격: ABF 산업은 폴리이미드와 구리 호일과 같은 원자재에 의존합니다. 이러한 재료의 가격은 변동성이 있어 제조업체들이 비용을 예측하고 이익 마진을 유지하기 어렵게 만듭니다.

치열한 경쟁: 글로벌 ABF 기판 시장은 일본, 대만, 중국, 그리고 한국의 소수 플레이어들이 지배하고 있습니다. 주요 제조업체로는 Unimicron, Ibieen, Nanya PCB, Shinko Electric Industries, Kinsus, AT&S, Semco 및 Kyocera가 있으며, 상위 8개 업체가 전 세계 시장 점유율의 85% 이상을 차지하고 있습니다. 소수의 대형 플레이어들에 의한 이러한 지배는 신규 진입자들이 시장에서 발판을 마련하기 어렵게 만듭니다.

엄격한 규제 요구 사항: 제조업체는 특히 안전 및 환경 영향 분야에서 엄격한 규제 요구 사항을 준수해야 합니다. RoHS 및 REACH와 같은 규정은 특정 화학물질 및 재료의 사용을 제한하여 비용을 증가시키고 소규모 제조업체의 규제 준수를 복잡하게 만듭니다. 이러한 규제 기준을 충족하기 위해서는 테스트 및 인증에 상당한 투자가 필요합니다.

기술적 복잡성: ABF를 생산하는 과정은 고급 장비와 숙련된 인력이 필요한 복잡한 과정입니다. 이러한 복잡성은 필요한 자원이나 전문 지식이 부족한 소규모 제조업체에게 장벽이 될 수 있습니다. 또한, 열전도성 및 유연성과 같은 개선된 특성을 가진 새로운 ABF 제품을 개발하는 것은 연구 및 개발에 상당한 투자를 요구합니다.

미래 전망

미래가 전개됨에 따라, ABF 산업은 성장하는 수요, 기술적 도전 및 공급망 위험의 복잡한 환경을 탐색해야 합니다. 용량 확대 및 새로운 생산 기술 개발은 칩 산업의 지속적인 요구를 충족하기 위해 중요할 것입니다. ABF 생산자, 칩 제조업체 및 최종 사용자 고객 간의 협력은 미래 수요와 생산을 일치시키기 위해 필수적일 것입니다.

ABF 기판은 반도체 기술의 발전에 있어 필수적인 요소로 남아 있습니다. 컴퓨팅 파워와 기기의 소형화 경계를 넓히면서, 종종 간과되는 이 필름의 중요성은 더욱 커지고 있습니다. ABF 생산에서 공급망 도전과제를 해결하는 것이 차세대 전자 혁신을 가능하게 하는 열쇠가 될 것입니다.