2.5D/3D 패키징 기술 확대, 관련 장비주 투자 기회

목차

1. 2.5D/3D 패키징의 등장 배경
2. 기술적 특징과 차별성 이해하기
3. 필수 공정과 장비 파악하기
4. 글로벌 선도 기업의 전략 살펴보기
5. 한국 장비주의 경쟁력 확인하기
6. 리스크와 투자 유의사항 체크하기
7. 향후 성장 시나리오 정리하기

서론

반도체의 한계는 결국 집적도와 성능을 동시에 끌어올리는 방법에서 결정됩니다. 미세공정만으로는 한계가 분명해지자, 업계는 패키징 기술로 눈을 돌렸습니다.

 

2.5D/3D 패키징 기술 확대

 

그중에서도 2.5D/3D 패키징은 GPU와 HBM 같은 AI 반도체를 가능케 하는 핵심 기술입니다. 이번 글은 단계별로 패키징 기술의 의미와 관련 장비주의 투자 기회를 가이드 형태로 풀어보겠습니다.

1단계: 2.5D/3D 패키징의 등장 배경

• 기존 단일 칩 설계는 발열과 전송 속도 문제에 한계
• AI 서버, HPC(고성능 컴퓨팅) 확산으로 고대역폭 메모리(HBM) 필요성 증가
• 이를 해결하기 위해 다이 적층 구조(3D), 인터포저 기반 집적(2.5D) 기술이 부상

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2단계: 기술적 특징과 차별성 이해하기

• 2.5D: 실리콘 인터포저 위에 GPU·HBM을 나란히 탑재 → 전송 효율 개선
• 3D: 칩을 수직으로 적층, TSV(실리콘 관통 전극) 기술 활용 → 집적도 극대화
• 장점: 성능 향상, 전력 효율 개선
• 단점: 공정 난이도·장비 의존도 높음

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3단계: 필수 공정과 장비 파악하기

2.5D/3D 패키징을 위해 필요한 장비는 다양합니다.

• 웨이퍼 본딩 장비: 적층 공정 핵심
• TSV 식각·도금 장비: 전극 연결
• 디스펜서·언더필 장비: 기계적 안정성 보완
• 검사 장비: 신뢰성 검증
  → 이 모든 장비를 누가 공급하느냐가 시장 기회를 결정합니다.

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4단계: 글로벌 선도 기업의 전략 살펴보기

• TSMC: CoWoS(2.5D), SoIC(3D) 기술로 글로벌 AI 반도체 수요 선도
• 인텔: Foveros 패키징, CPU·GPU 통합
• 삼성전자: I-Cube, X-Cube로 추격 중
  이 과정에서 장비 공급 기업들도 동반 성장을 이어가고 있습니다.

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5단계: 한국 장비주의 경쟁력 확인하기

• 한미반도체: 다이 본더, 언더필 장비
• 원익IPS·유진테크: 식각·증착 장비
• 네패스아크: 후공정 패키징
• 테스나: 테스트 솔루션
  AI 반도체에 들어가는 HBM 패키징 확대로, 이들 기업은 글로벌 수요를 기반으로 직접적인 수혜를 보고 있습니다.

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6단계: 리스크와 투자 유의사항 체크하기

• 고객사 의존도 높음 → 특정 기업 투자 축소 시 타격
• 패키징 공정 난이도 증가 → R&D 부담 확대
• 글로벌 공급망 변수(미중 갈등, 장비 규제)
  투자 시 단기 변동성을 고려해야 하지만, 장기 성장성은 여전히 유효합니다.

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7단계: 향후 성장 시나리오 정리하기

• AI 서버 보급 확대 → 2.5D/3D 패키징 표준화
• HBM5·HBM6 세대 진입 → 장비 투자 본격 확대
• 장기적으로는 스마트폰·자율주행·IoT 분야에도 확산
  → 즉, 지금은 AI 특화 투자지만, 앞으로는 범용 반도체 패키징 기술로 자리 잡을 가능성이 높습니다.

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결론

2.5D/3D 패키징은 더 이상 선택이 아닌 필수입니다. 미세공정의 한계를 보완하고, AI 반도체 시대의 성능을 가능케 하는 기술입니다. 투자자 입장에서는 패키징 장비주 = AI 반도체 성장의 동반 수혜주라는 인식을 가질 필요가 있습니다.

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요약 가이드 (체크포인트)

• 2.5D/3D 패키징 = 미세공정 한계 돌파 대안
• 핵심 공정 = TSV, 본딩, 언더필, 검사
• 글로벌 주도 = TSMC(CoWoS), 인텔(Foveros), 삼성(I-Cube)
• 국내 수혜주 = 한미반도체, 원익IPS, 유진테크, 네패스아크
• 리스크 = 고객사 집중, 공급망 변수, 높은 R&D 부담
• 전망 = HBM 세대 교체와 함께 성장성 지속