2.5D 패키징 장비 — 플립칩 본더와 TC 본더 차이 (2026)

2026-09-02

AI 반도체에서 성능을 가르는 지점은 칩 자체보다 여러 칩을 어떻게 한 패키지에 붙이느냐로 옮겨왔다. 그 접합을 담당하는 장비가 본더이고, 2.5D 패키징에서는 종류가 여럿으로 나뉜다. 이 글은 2.5D 패키징의 구조와 플립칩 본더·TC 본더의 차이, 그리고 패키징 장비 기업을 볼 때 확인할 항목을 정리한다. 국산 2.5D 패키징 장비가 대만 파운드리 양산 라인의 품질인증을 통과했다는 소식도 이 흐름 위에 있다.

2.5D 패키징이란 무엇인가

일반 패키징은 칩 하나를 기판에 붙여 포장한다. 2.5D 패키징은 연산 칩과 메모리를 인터포저(interposer)라는 중간 기판 위에 나란히 올린 뒤 그 인터포저를 다시 기판에 붙인다.

인터포저를 쓰는 이유는 배선 밀도다. 일반 기판으로는 GPU와 HBM 사이에 필요한 수천 개의 연결선을 감당하기 어렵다. 실리콘 인터포저에는 훨씬 촘촘한 배선을 새길 수 있어, 짧은 거리에서 넓은 대역폭을 확보할 수 있다.

이름에 붙은 2.5D는 위치를 뜻한다. 칩을 평면에 나란히 놓으면 2D, 칩 위에 칩을 쌓으면 3D다. 2.5D는 평면 배치이면서 중간층을 하나 두는 중간 형태다. TSMC의 CoWoS가 대표적인 방식이다.

플립칩 본더와 TC 본더의 역할 차이

본더는 칩을 정해진 위치에 붙이는 장비다. 2.5D 공정에서는 붙이는 대상과 방식에 따라 크게 두 계열로 나뉜다.

구분	방식	주로 담당하는 공정
플립칩 본더(FC 본더)	칩을 뒤집어 범프를 아래로 향하게 붙임	인터포저·기판 위에 칩 또는 인터포저를 배치
TC 본더	열과 압력을 함께 가해 접합	미세 범프 간격, 적층 구조 접합

TC는 열압착(thermo-compression)을 뜻한다. 범프 간격이 좁아지고 접합면이 늘어날수록 단순 배치만으로는 접합 품질을 맞추기 어렵기 때문에, 열과 압력을 제어하며 붙이는 방식이 필요해진다. HBM처럼 여러 층을 쌓는 구조에서 이 계열이 쓰인다.

여기에 공정 순서에 따른 구분도 붙는다.

C2W(칩 온 웨이퍼): 웨이퍼 상태에서 칩을 붙인 뒤 잘라낸다.
C2S(칩 온 서브스트레이트): 잘라낸 칩을 기판에 붙인다.

같은 TC 본더라도 어느 순서에 쓰이느냐에 따라 장비 구성이 달라진다. 장비 회사가 기종을 여러 개 두는 이유가 여기 있다.

기종 다양성이 경쟁력이 되는 이유

고객마다 다이 크기와 기판 규격이 다르다. 인터포저 크기도 계속 커지고 있다. 75mm급 대형 인터포저를 다루는 장비와 340mm 패널까지 처리하는 장비는 설계가 다르다.

패키징 장비는 한 기종으로 여러 고객을 대응하기 어렵다. 그래서 장비 기업의 경쟁력은 단일 제품 성능만이 아니라 규격별 라인업 보유 여부에서도 갈린다.

동시에 진입 장벽도 여기서 생긴다. 파운드리는 양산 라인에 새 장비를 넣기 전에 품질인증을 거친다. 이 절차는 통상 수개월에서 1년 이상 걸리고, 통과하지 못하면 성능이 좋아도 납품되지 않는다. 신규 진입 기업의 첫 양산 라인 진입이 뉴스가 되는 이유다.

패키징 장비 기업을 볼 때 확인할 항목

양산 인증 통과 여부: 시제품 공급과 양산 라인 배치는 다른 단계다.
고객사 다변화: 특정 고객 비중이 높으면 그 회사의 투자 계획에 실적이 좌우된다.
라인업 폭: 인터포저 크기와 공정 순서별로 대응 기종을 갖췄는지 확인한다.
경쟁 구도: 로직·플립칩 본더 시장에는 ASMPT, 베시(BESI), 쿨리케앤소파 같은 기존 업체가 자리를 잡고 있다. 신규 진입 기업의 점유율 변화를 함께 본다.
후공정 외주사 수요: 파운드리가 자체 라인을 늘리는 동시에 ASE·앰코 같은 외주 업체로 넘기는 물량이 늘면 장비 수요처도 함께 넓어진다.
수주 공시 여부: 공시 의무 기준을 밑도는 계약은 공시되지 않는다. 매출이 잡히는 분기 실적에서 확인해야 한다.

정리

2.5D 패키징은 인터포저를 중간에 두고 연산 칩과 메모리를 나란히 붙이는 구조다. 이 공정의 핵심 장비가 본더이며, 칩을 뒤집어 붙이는 플립칩 본더와 열·압력을 가해 접합하는 TC 본더로 나뉜다.

고객마다 규격이 달라 기종 라인업이 곧 대응 능력이 되고, 파운드리 양산 인증 통과 여부가 실제 납품의 관문이 된다.

장비 기업을 볼 때는 인증 단계, 고객 구성, 경쟁사 점유율, 그리고 계약이 실제 매출로 잡히는 분기를 함께 확인하는 것이 순서다.

이 글은 공정과 장비 구조를 정리한 것이며, 특정 종목의 매매를 권유하지 않는다.