화학저널

고대역폭 메모리용 충진재 수요 증가 … 덴카, 구형 산화알루미늄 공급

AI(인공지능) 트렌드가 파인세라믹 시장에도 영향을 미치고 있다.
생성형 AI 활용을 위해서는 복잡한 데이터를 처리하는 GPU(그래픽 처리장치)와 대량의 데이터를 고속으로 저장·전송하는 HBM(고대역폭 메모리)이 필요하고, HBM은 DRAM을 적층하는 구조이기 때문에 단수가 증가하면 반도체 발열량 증가로 이어져 기존 방식보다 발열 대책이 중요해진다.
따라서 일반적으로 봉지재용 세라믹 충진재로 구형 실리카(Silica)를 사용하는 기존 반도체와 달리 HBM 시장에서는 열전도성과 방열성이 우수한 구형 산화알루미늄 비중이 증가하고 있다.
하지만, 구형 산화알루미늄은 주로 자동차 배터리용 방열패드와 자동차 전장품용 방열 그리스, 방열 접착제 용도 등으로 사용되고 있으며 반도체 봉지재 용도에서 요구하는 스펙과는 차이가 있다.
이에 덴카(Denka)는 구형 실리카 사업에서 축적한 수요기업과의 관계성을 바탕으로 빠르게 니즈를 파악해 5년 이상 전부터 반도체 봉지재용 구형 산화알루미늄 신제품을 개발했으며 생성형 AI 트렌드를 타고 성과를 거두고 있다. 덴카의 구형 실리카 시장점유율은 약 30%이며 구형 산화알루미늄 시장점유율은 약 60%에 달한다.
덴카는 세라믹 충진재 라인업의 다양성이 경쟁력으로 평가된다.
구형 실리카와 구형 산화알루미늄 뿐만 아니라 구형 산화마그네슘, 질화붕소, 질화규소, 구형 티탄산칼슘(CaTiO3) 등 다양한 입자경과 형태를 망라하는 라인업을 갖추고 있으며 반도체 봉지재 등 상대적으로 높은 방열성이 요구되는 분야에도 열전도율이 우수한 나노크기의 구형 질화붕소 등으로 대응할 수 있다.
구형 산화알루미늄은 생성형 AI 관련 반도체 봉지재 용도 외에도 고온에서 작동하는 전기자동차 및 플러그인하이브리드자동차(PHEV)용 온보드 충전기용 윤활제와 방열접착제 용도에서도 거래문의가 증가하고 있다.
덴카는 새로운 수요 트렌드에 대응하기 위해 싱가폴과 일본 사업장의 생산능력을 100% 활용해 반도체·전자부품용 세라믹 충진재 매출을 2030년까지 2023년 대비 50% 확대할 계획이다.
2022년에는 싱가폴에 구형 산화알루미늄 신규 공장을 건설함으로써 일본 오무타(Omuta) 공장과 2개 기지 체제를 갖추어 생산능력을 약 5배로 확대했다.
2024회계연도 상반기에는 싱가폴 공장의 구형 실리카 설비 증설을 완료해 생산능력을 30% 확대하고, 2025년 4월에는 오무타 공장에서 하이엔드 세라믹 충진재 후공정 설비 건설을 완료할 예정이다.
범용제품 생산을 싱가폴 공장으로 이관하고 오무타 공장은 고기능제품을 집중적으로 생산하는 방식으로 역할을 분담해 생성형 AI와 비욘드 5G(5세대 이동통신) 및 6G 등 차세대 통신규격 확대, 자동차 전동화 등의 트렌드를 타고 사업을 확대한다는 전략이다.
덴카는 충진재 뿐만 아니라 플래스틱 기판 소재 라인업도 확대할 방침이다.
생성형 AI는 대용량·고속 데이터 전송을 요구하기 때문에 데이터센터 서버용 반도체와 전자부품을 탑재하는 마더보드에도 전송손실을 경감하는 저유전 특성이 요구되며 덴카의 저유전 특성 구형 실리카는 플래스틱 기판 소재용으로 문의가 증가하고 있다.
특히, 덴카가 폴리머 소재 분야에서 축적한 독자적인 중합기술을 바탕으로 개발한 탄화수소계 저유전 유기절연소재 SNECTON은 2024회계연도(2024년 4월-2025년 3월) 하반기부터 본격 공급할 예정이다.
저유전 특성을 지닌 다른 플래스틱과 혼합해 공급하며 2026회계연도 내 생산체제 준공을 위해 치바(Chiba) 공장에 약 70억엔(약 644억원)을 투입할 계획이다.
주요 용도는 플래스틱 기판 소재와 반도체 패키징 기판 층간 절연소재이며 생성형 AI에 대응하는 플래스틱 기판 개발이 활발해지는 가운데 수요기업과 평가를 진행하고 있는 것으로 알려졌다. 
덴카의 2030년 SNECTON 매출 목표는 100억엔 이상이다. (윤)