삼성전기가 실리콘 캐패시터를 차세대 성장동력으로 삼고 시장 공략에 속도를 내고 있다. 사진은 삼성전기 실리콘 캐패시터 제품. /사진=정연 기자

삼성전기가 AI 반도체 핵심 부품 '실리콘 캐패시터' 양산을 통해 포트폴리오 다각화에 박차를 가하고 있다. MLCC·패키지 기판을 함께 공급할 수 있는 유일한 공급사로서 AI 데이터센터 토털 설루션 공급 역량을 갖춰 나가고 있다는 진단이다.

삼성전기는 11일 서울 중구 삼성전자 기자실에서 '실리콘 캐패시터 제품의 이해'를 주제로 제품 학습회를 열고 실리콘 캐패시터의 주요 특징과 성장 가능성 등을 공유했다. 이날 강사로 참여한 김원기 실리콘 캐패시터 개발 그룹장은 "AI 시대 전력 안정성을 확보하는 데 필수적인 제품"이라고 설명했다.


캐패시터는 일종의 댐이자 필터 같은 역할을 수행하는 전자부품이다. 전기를 일시적으로 저장했다가 반도체가 필요할 때 안정적으로 공급하는 동시에 미세한 전기 노이즈를 걸러낼 수 있기 때문이다. 김 그룹장은 "데이터센터를 비록한 AI 인프라 특성상 많은 양의 에너지를 한정된 공간에서 사용할 수밖에 없다"며 "전기 공급을 적절히 조절해주는 캐패시터의 역할이 중요한 이유"라고 말했다.

이중에서도 실리콘 캐패시터는 기술 고도화를 통해 기존 부품의 한계를 극복한 차세대 제품으로 꼽힌다. 실리콘 웨이퍼 기반 반도체 공정으로 제조되는 실리콘 캐패시터는 웨이퍼 위에 얇은 유전체(절연체)와 전극층을 증착하는 방식으로 만들어진다. 웨이퍼 표면에 미세 구조를 형성하고, 내부에 고순도 유전층과 전극을 배치해 좁은 면적에서도 높은 전기 용량을 구현한다.

특히 MLCC 대비 두께가 얇기 때문에 반도체 패키지 내부 탑재가 가능하고, 전력 변동 시에도 신속한 노이즈 제거가 가능하다. 김 그룹장은 "AI 반도체 특성상 전력 소모와 순간적인 전력 변화 폭이 크기 때문에 이를 안정적으로 공급하는 기술이 핵심 경쟁력"이라며 "이러한 측면에서 실리콘 캐패시터는 AI 반도체 성능과 안정성을 뒷받침하는 제품으로 평가된다"고 설명했다.


다양한 사이즈·두께 등 고객 맞춤형 제작이 가능한 점도 장점이다. 응용처에 따라 반도체 기판 아래, 반도체 패키지 내부 등에 적용이 가능해 패키징 설계 자유도를 크게 높일 수 있다.
11일 서울 중구 삼성전자 기자실에서 열린 제품 학습회에서 김원기 실리콘 캐패시터 개발 그룹장이 실리콘 캐패시터에 관해 설명하고 있다. /사진=정연 기자

삼성전기는 실리콘 캐패시터 시장에서 경쟁력을 갖춘 것으로 평가된다. D램 반도체 제조에 활용되던 ISC 공정을 실리콘 캐패시터에 적용한 게 대표적이다. 김 그룹장은 "실리콘 웨이퍼를 깊게 파내 표면적을 극대화하고 그 내부에 유전체와 전극을 형성해 작은 면적에서 높은 전기 용량을 실현하도록 했다"고 전했다.

품질 보증 측면에서도 차별화된 역량을 보유하고 있다. 실제로 기존 MLCC 품질보증 시스템을 기반으로 단품 상태의 캐패시터를 개별 검사할 수 있는 테스터 설비를 자체 개발했다. 이를 통해 업계 최고 수준의 고신뢰성 품질 평가 체계를 구축했다는 설명이다.

앞으로도 회사는 시장 성장세에 발맞춰 업계 존재감을 한층 강화할 예정이다. 실리콘 캐패시터 시장은 AI 반도체 패키지 고도화 등의 영향으로 오는 2031년까지 연평균 성장률 18%를 기록할 것으로 관측된다.

삼성전기 관계자는 "최근 글로벌 대형 기업과 체결한 공급 계약을 발판 삼아 고용량·다기능 실리콘 캐패시터 라인업을 확장할 것"이라며 "글로벌 고객사 다변화를 통해 시장 점유율을 본격 확대해 나갈 방침"이라고 전했다.