"고용량·고온·고신뢰성으로 시장 선도"
"AI·전장 MLCC, 기존 제품과 완전히 달라"
| 스마트에프엔 = 양대규 기자 | 삼성전기가 AI 서버와 전장 분야에서 요구되는 고부가가치 MLCC(적층세라믹캐패시터) 개발을 본격화하며 기존 IT용 MLCC와의 차별성을 명확히 하고 있다.
삼성전기 MLCC 개발을 이끄는 이민곤 삼성전기 MLCC 개발팀 상무는 14일 서울 태평로 삼성전자 기자실에서 열린 학습회에 "AI·전장 MLCC는 IT용과 근본적으로 사용 환경과 요구 특성이 다르다"며 기술적 대응력을 강조했다.
AI 서버용 MLCC "고온 안정성", 전장용 "안전이 제일 중요"
이민곤 상무는 "AI 서버에서는 GPU 성능이 높아지며 하루 종일 구동되기 때문에, 고온 환경에서도 안정적으로 작동하는 MLCC가 필수"라며 "사용 수명을 길게 보장해야 하고, 일반 생활 환경보다 높은 온도에서의 안정성을 요구한다"고 설명했다.
IT용 MLCC가 주로 실내 환경에서 사용되는 스마트폰이나 노트북 중심이라면, 전장용은 차량 진동·고온·습도 등 가혹한 조건을 견뎌야 한다. 그는 "전장용 MLCC는 사람이 탑승하는 만큼 오류가 있어서는 안 된다"며 "기판이 휘는 상황에서도 깨지지 않는 휨 강도 보증이 필수”라고 강조했다. 실제로 삼성전기가 개발한 전장용 MLCC는 “기판이 5mm까지 휘어도 견딜 수 있도록 설계돼 있다”고 밝혔다
AI 서버는 일반 서버 대비 약 10배 이상 많은 MLCC를 탑재한다. 이민곤 상무는 “GPU 모듈 하나에 8개의 GPU가 들어가고, 모듈 뒤편에 전원을 정제해주는 MLCC가 가장 많이 실장된다”며, “특히 GPU 뒷면에 붙는 MLCC는 용량이 2배 이상 증가한 고사양 제품으로, 전 세계에서 대응 가능한 업체는 3곳 정도”라고 말했다.
이 상무와 삼성전기 관계자들이 직접적으로 언급하지는 않았지만 삼성전기와 MLCC 경쟁사이자 업계 1위인 일본 무라타가 대표적으로 고사양 AI 서버용 MLCC를 만들 수 있다.
그는 “GPU에 전력을 공급하는 라인의 MLCC는 기판 내부에 삽입하는 방향도 검토 중”이라며 “IC에 가까울수록 노이즈 간섭을 줄일 수 있기 때문에, 실장 면적의 제약을 극복하는 새로운 구조가 필요하다”고 설명했다.
자율주행 기술 고도화에 따라 ADAS, 라이다 등 차량용 핵심 시스템에 탑재되는 MLCC의 신뢰성 기준도 높아지고 있다. 이민곤 상무는 “레벨 3 자율주행차 한 대에 들어가는 MLCC는 전장 초기에 비해 현격히 증가했고, 패널 안에 스마트폰처럼 빼곡히 실장된다”며 “컴퓨팅 파워 증가가 핵심 원인”이라고 밝혔다.
그는 특히, 쇼트(단락) 방지를 위한 구조 혁신도 소개했다. “고전압 환경에서 스파크로 인한 손상을 방지하기 위해, 내부 전극 구조를 개선해 단락이 발생해도 전체 회로에 영향을 주지 않는 MLCC를 설계하고 있다”고 전했다.
고신뢰성 MLCC를 개발하기 위한 핵심은 재료 기술이다. 이 상무는 “유전체 두께가 얇아질수록 전기적 신뢰성이 낮아지지만, 요구 용량은 점점 커지고 있어 공정적 정밀 제어가 필수”라고 말했다. 그는 “세라믹과 금속이 함께 고온 열처리되는 MLCC는 두 재료의 열팽창 차이를 극복해야 하며, 계면이 평탄해야만 신뢰성을 확보할 수 있다”고 덧붙였다.
무엇보다 “작은 파우더 입자를 얼마나 균일하게 만들 수 있느냐가 MLCC 품질의 관건”이라며, “삼성전기는 부산 사업장에서 가장 미세한 입자의 파우더를 자체 개발하고 있으며, 이 기술이 향후에도 기술 우위를 결정짓는 핵심이 될 것”이라고 밝혔다.
"삼성전기, AI·전장 두 시장에 집중하고 있어"
이 상무는 “삼성전기는 현재 내부적으로 AI 서버와 전장 MLCC 두 시장에 집중하는 전략을 펼치고 있다”며, “서버에서는 처리량 증가와 발열 대응을 위해 고용량·고온 MLCC가 필요하고, 전장은 진동·습도 등 극한 환경에서의 신뢰성이 우선”이라고 요약했다.
삼성전기 자체 조사에 따르면 이 회사는 이미 AI 서버용 MLCC 시장에서 40%에 달하는 글로벌 점유율을 확보했다. ADAS·파워트레인·라이다 등 전장용 프리미엄 라인업도 강화하고 있다. 이 상무는 “MLCC는 작지만 가장 어려운 마이크로 기술이자 전자기기의 심장과 같은 부품”이라며 “고객 요구에 한발 앞서 대응해 글로벌 MLCC 시장을 선도하겠다”고 말했다.
삼성전기는 1988년부터 MLCC 사업을 시작했으며 2016년에는 산업·전장용 MLCC를 생산하기 시작했다. 그리고 2018년 부산에 전장 전용 생산라인을 구축하며 전장용 MLCC 사업을 본격적으로 육성하고 있다.
삼성전기는 MLCC의 핵심 원자재를 자체 개발·제조해 기술 경쟁력을 강화하고 있다. MLCC 핵심 기술인 세라믹 원재료를 직접 개발하고 내재화할 수 있는 업체는 극히 소수다. 삼성전기는 부산사업장에 전장 전용 원재료 공장을 신축해 2020년부터 가동하고 있다.
현재 삼성전기는 국내 수원과 부산사업장은 연구개발 및 신기종 및 원료 생산을, 중국 텐진과 필리핀 생산법인을 대량 양산기지로 운용하고 있다.