인텔 EMIB-T 수율 개선이 AI 칩 패키징 공급 확대의 관건으로 떠올랐다.

01핵심 개요

• 제프리스 분석을 인용한 키포스트 보도에 따르면 EMIB 기판 수율은 2분기 20~25%에서 최근 약 45%로 개선됐으며, 9월 말 목표는 50%다.
• TSMC CoWoS 월 생산능력은 공급망 추정치 기준 2024년 3만 장대, 2025년 약 7만 장이며 올해 말 13만 장 이상을 목표로 한다.
• 인텔 EMIB-T는 유기기판에 실리콘 브릿지를 직접 매립하고 TSV를 추가해 칩 간 데이터 연결과 전력 공급 경로를 함께 구성한다.
• 기판 수율이 25%에서 45%로 오르면 같은 조건에서 합격 기판은 25개에서 45개로 늘어 설비 증설 없이 가용 물량이 80% 증가한다.
• 인텔의 대안 패키징 확대는 이비덴·신코·삼성전기 등 기판 업체의 브릿지 통합 정밀도와 안정적 공급 능력에 달려 있다.

02핵심 주장 / 논점 구조

• 인텔 EMIB 기판 수율은 최근 약 45%까지 개선됐지만, 고객이 요구하는 물량을 안정적으로 공급하기 위한 제조 과제가 남아 있다.
• CoWoS 공급 부족으로 인텔 패키징이 대안으로 거론되지만, 고객의 본격 전환에는 성능·신뢰성 검증과 공급 일정의 확실성이 필요하다.
• AI 가속기 생산량은 칩 제조뿐 아니라 인터포저·기판·조립·검사를 포함한 첨단 패키징 공정의 처리 능력과 수율에 좌우된다.
• 향후 핵심 확인 지점은 고객 AI 칩이 EMIB-T를 적용해 예정대로 출하되는지, 그리고 CoWoS 주문을 얼마나 분담하는지다.

03CoWoS 증설과 웨이퍼 처리량의 의미

• 디지타임스는 장비 업계를 인용해 TSMC CoWoS 월 생산능력이 2024년 3만 장대에서 2025년 약 7만 장으로 늘었다고 보도했다.
• 같은 보도에서 올해 말 CoWoS 월 생산능력 목표는 13만 장 이상으로 제시됐으며, 이는 TSMC 공식 확정 실적과 구분되는 공급망 추정치다.
• 여기서 장은 완성 GPU 개수가 아니라 웨이퍼 처리량을 뜻하며, 웨이퍼당 완성품 수량과는 다르다.
• 칩과 실리콘 인터포저의 면적이 커질수록 웨이퍼 가장자리 손실이 늘어 한 장에서 얻는 수량은 감소한다.

04CoWoS 계열과 EMIB-T의 구조 차이

• CoWoS-S는 연산칩과 HBM 아래에 넓은 실리콘 인터포저를 두고, 그 아래에 서브스트레이트를 배치하는 구조다.
• TSMC는 큰 실리콘 판 부담을 줄이기 위해 RDL 배선과 절연층을 이용하는 CoWoS-L도 개발했다.
• 인텔 EMIB는 칩이 맞닿는 구간에 작은 실리콘 브릿지를 넣고, 이를 유기기판 안에 직접 매립하는 방식이다.
• EMIB-T는 브릿지를 위아래로 관통하는 TSV를 추가해 데이터 연결뿐 아니라 아래쪽에서 전력을 공급하는 경로도 더했다.

05기판 매립 공정의 수율 난제

• 키포스트는 기판 업체들이 미세 배선을 정렬하고 TSV가 들어간 브릿지를 기판에 통합하는 과정에서 높은 제조 난도를 겪는다고 설명했다.
• 브릿지 매립은 가로·세로 위치뿐 아니라 높이까지 맞춰야 하며, 칩이 브릿지와 기판의 접점에 동시에 연결돼야 한다.
• 실리콘과 유기기판은 열팽창 정도가 달라 조립 과정이나 사용 중 휨이 발생하면 접합부에 힘이 가해질 수 있다.
• 인텔이 큰 인터포저 사용을 줄이는 대신, 기판 업체는 작은 브릿지를 정밀하게 매립하고 연결하는 역할을 맡는다.

06수율 개선이 공급량과 비용에 미치는 영향

• 같은 조건으로 기판 100개를 만들면 수율 25%에서는 합격품 25개, 수율 45%에서는 45개가 나온다.
• 수율이 25%에서 45%로 개선되면 설비를 늘리지 않아도 사용할 수 있는 기판 수가 80% 증가한다.
• 9월 말 목표인 수율 50%에 도달하면 100개 생산 기준으로 50개를 다음 공정으로 보낼 수 있다.
• 기판 검사 단계에서 불량을 발견하면 손실은 기판에서 끝나지만, 칩 부착 후 발견하면 고가 GPU와 HBM의 손실까지 커진다.

07미국 패키징 거점과 고객 전환 일정

• 2025년 TSMC 애리조나에서 처음 생산한 블랙웰 칩은 첨단 패키징을 위해 대만으로 보내야 했고, 미국 납품 제품은 다시 태평양을 건너는 구조였다.
• 인텔은 뉴멕시코에 첨단 패키징 생산 기반을 갖추고 있어, 고객 제품 양산이 안정화되면 미국에서 만든 칩을 미국에서 완성하는 선택지를 제공할 수 있다.
• TSMC는 미국 첨단 패키징 시설 두 곳 건설을 발표했고, 경영진은 애리조나 CoWoS 역량을 2029년까지 구축하겠다고 밝혔다.
• 엠코는 애리조나에서 2028년 초 생산 시작 일정으로 움직이고 있으며, 인텔에는 이들 생산능력이 갖춰지기 전 고객 설계와 양산 일정을 선점할 기회가 있다.

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