LG이노텍(011070)이 신성장 동력으로 육성 중인 첨단 기판 플립칩볼그리드어레이(FC-BGA)를 생산하는 경북 구미 4공장 ‘드림 팩토리’를 언론에 처음 공개했다. 이곳에서 하루 축적되는 데이터 용량만 100GB(기가바이트)에 달하는데 이는 A4 용지로 인쇄하면 에펠탑 3배 높이에 달한다.

LG이노텍이 드림 팩토리로 명명할 만큼 꿈의 기술들이 집약돼 첨단 센서와 카메라·로봇은 물론 이들을 확인하는 모니터링 시스템까지 한 몸처럼 움직여 첨단 기판을 만들어냈다.

LG이노텍은 2022년 FC-BGA 사업 진출을 선언한 후 2년 만인 지난해 드림 팩토리를 완공하고 12월부터 양산에 돌입했다. FC-BGA는 구리선으로 반도체 칩을 연결하던 구형 기판을 뛰어넘는 첨단 기판 기술이다. 기판 위에 공 모양 범프가 수없이 형성돼 기존 기판보다 신호 전달이 빠르고 전기 손실이 적어 인공지능(AI) 연산과 서버용 제품에 사용된다.

10단계에 이르는 FC-BGA 공정 및 물류 프로세스가 모두 무인화 체계로 이뤄져 드림 팩토리에서는 근로자를 찾아보기 어렵다. 자동로봇(AMR)들은 고객 주문이 입력되면 납기를 고려해 원자재를 공정으로 옮기고, 자동화 설비는 원자재에 부착된 바코드를 통해 자재 정보를 인식하고 정해진 스펙을 인식해 제품을 생산한다.

생산 제품은 드림 팩토리가 자랑하는 ‘AOI(Automated Optical Inspection)’로 불량품 여부가 확정된다. LG이노텍은 수만 건의 데이터를 학습한 ‘비전 AI’를 적용해 회로 불량 여부를 가려내는데 사람이 육안으로 진행할 때보다 시간이 대폭 단축됐고 정확도는 단연 뛰어나다.

AOI 장비 옆에서는 LQC(Line Quality Control) 검사가 진행돼 고객이 개별적으로 요구한 두께·크기 등 세부 스펙이 제대로 구현됐는지 확인한다. LG이노텍은 내년까지 생산 과정의 품질 이상을 실시간 감지·분석해 자동으로 보정하는 ‘공정 지능화 시스템(i-QMS)’도 도입한다. 회사 관계자는 “AI 비전 검사를 통해 주문부터 납품까지 걸리는 시간을 최대 90% 단축했고 샘플링 검사 인원도 90% 줄었다”고 전했다.

LG이노텍은 2030년까지 FC-BGA 사업을 조(兆) 단위 매출 사업으로 키울 방침이다.

지난해 말 북미 빅테크향 PC용 FC-BGA를 양산하기 시작했는데 올해는 PC 중앙처리장치(CPU)용 시장에 진입하고 내년에는 서버용 등 하이엔드급 시장을 공략할 계획이다. 동시에 미세 회로 패턴을 기판에 직접 새기는 재배선층 기술과 소자를 기판에 내장해 전력 손실을 최소화하는 소자 임베딩 기술, 유리 기판 기술 개발 또한 2027년까지 완료할 예정이다.

강민석 LG이노텍 기판소재 사업부장은 “최첨단 드림 팩토리를 기반으로 차별적 고객 가치를 제공하는 FC-BGA 생산을 지속적으로 확대해나갈 것”이라고 말했다.

<허진 기자>