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Mar 22. 2022
Chipbond Technology Co., Ltd
DDI Packaging Global No.1
Chipbond Technology Corporation(頎邦科技股份有限公司)
TWSE Code : 6147
설립일 : 1997년 7월 2일
종업원 : 5,906명(2020년 말 기준)
홈페이지 : http://www.chipbond.com.tw/eng_index.aspx
반도체 특성상, 일반적으로 전자제품의 내부에 실장 되기 때문에 우리는 전자제품 안에 어떤 반도체가 들어가 있는지 알기 어렵다. 비교적 쉽게 교체할 수 있는 DRAM 모듈의 경우, 모듈에 가지런하게 실장 되어 있는 DRAM 칩을 볼 수 있지만 대다수의 반도체는 전자제품의 분해도를 통해서만 존재를 확인할 수 있다. 우리가 매일 사용하는 스마트폰과 TV에도 무수히 많은 반도체들이 탑재된다. 그중에는 LCD, OLED 화면을 구동하기 위해 반드시 필요한 DDI(Disply Driver IC-디스플레이 구동칩) 반도체가 존재한다.
다소 생소할 수 있는 DDI 반도체는 디스플레이 패널의 픽셀의 색변화(Red-Green-Blue)를 컨트롤하는 목적을 가지고 있다. 사용자가 스마트폰 화면을 통해 영화와 고해상도 사진을 감상할 수 있는 것도 전자기기에 탑재된 패널의 픽셀을 DDI 반도체가 빠르게 변환해 주었기 때문이다. DDI 반도체는 직사각형 형태를 띠고 있는데 패널의 종류와 용도에 따라 유리, 필름, 플라스틱 기판에 실장 된다. LCD 혹은 OLED 패널을 사용하는 전자기기라면 하기와 같은 구조를 가진 모듈을 한 개 이상은 가지고 있다.
DDI Package 방식(삼성디스플레이 뉴스룸)한 나라의 반도체 산업이 뿌리를 내리고 성장하기 위해서는 해당 반도체를 사용하는 전방 산업이 튼튼해야 한다. 2000년 전후, CRT에서 LCD로 전환되는 길목에서 삼성디스플레이와 LG디스플레이는 전략적인 투자를 통해 LCD 시장의 강자로 부상했다. 자연스럽게 LCD 패널을 구동하기 위한 DDI 반도체가 필요해졌고 이를 내재화하기 위한 생태계가 구축되었다.
● 설계(삼성전자, LX Semicon) → Foundry(삼성전자 Foundry, DB하이텍, SK hynix system IC) →
Bumping(네패스, LB세미콘) → 패키징&테스트(스테코, LB루셈)
20여 년이 지난 현재까지 우리나라는 디스플레이 패널의 주요 생산국 지위를 유지하고 있으며 LCD를 넘어 OLED 패널을 대량으로 양산할 수 있는 기반을 갖췄다. 이렇게 생산된 패널을 활용한 전자기기 시장(TV와 스마트폰 등)에서도 우리나라 기업들은 높은 시장 점유율을 가지고 있다. 즉, 우리나라 브랜드를 달고 출시하는 전자제품의 디스플레이 패널 구동은 대부분 우리나라 업체에서 설계한 DDI 반도체를 탑재한다고 볼 수 있다. 디스플레이 패널에서 이를 탑재하는 전자기기까지 이어지는 산업 체인이 구축된 한국, 대만, 중국 같은 국가에서는 DDI 반도체를 설계, 생산하는 생태계가 형성되었다. 하지만 디스플레이 패널 생산력이 타국가에 비해 떨어지고 전자기기 시장에서 경쟁력을 상실한 일본에는 DDI 반도체 설계, 생산업체가 없다. 일본의 전자기업들은 한국 혹은 대만의 DDI 반도체를 구매하여 자사 기기의 디스플레이 패널 구동에 사용하고 있다.
DDI 반도체 세계 시장은 2021년 기준 약 100억 달러(12조 원)에 달하는 시장으로 단일 Application으로는 적지 않은 시장 규모를 가지고 있다. 시장 조사 기관 Omdia의 2021년 3분기 기준 자료에 따르면, 우리나라 업체들(삼성전자-24%, LX Semicon-10%)의 DDI 반도체 시장점유율은 34%에 달한다. 디스플레이 패널 분야에서 우리나라 업체들과 오랫동안 경쟁해온 대만 역시 DDI 반도체 시장에서 두각을 나타내는데 Novatek(26%), Himax(10%), Rydium(6%) 그리고 Mideatek(2%)이 44%의 점유율을 가지고 있다.(2021년 3분기 기준) 그 외 다수의 중국계 팹리스들이 나머지 시장(약 10%)에서 각축을 벌이고 있다.
스마트폰과 태블릿의 경우에는 화면 크기가 크지 않기 때문에 한 개의 DDI 반도체만으로도 화면 컨트롤이 가능한 반면 화면이 큰 TV의 경우에는 여러 개의 DDI 반도체가 탑재되어 정해진 구역의 픽셀을 컨트롤하게 된다. 디스플레이 패널이 대형화될수록 DDI 반도체의 탑재율은 증가하며 LCD에서 OLED로 전환될 경우에도 디스플레이 해상도 증가로 인해 더 많은 개수의 DDI 반도체가 추가적으로 탑재되어야 한다.
최근 자동차용 디스플레이 시장의 확대로 인해 자동차 전장 시장이 DDI 반도체의 신규 성장동력으로 자리매김하고 있다. 하기 도표에서 볼 수 있듯이 자동차의 전동화와 자율 주행 레벨 상승으로 인해 다양한 목적의 DDI 반도체가 자동차에 탑재되는 것을 알 수 있다.
DDI 반도체 공급망 DDI 반도체 시장의 주체는 설계업체(Fabless)로서 팹리스 업체들의 매출액 총합이 곧 DDI 반도체 시장의 규모를 뜻한다. DDI를 생산하기 위한 Wafer 가공과 패키징 등의 비용은 시장 규모에 포함되지 않기 때문에 시장 참여자들 각각의 실적을 통해 시장규모를 유추해야 한다. 일반적으로 시장에 참여하는 업체들은 DDI 반도체 외에도 다른 사업을 하는 경우가 많고 해당 업체가 DDI 반도체를 통해 창출하는 매출액을 명확하게 공시하지 않기 때문에 정확한 시장 규모를 파악하기가 어렵다.
위의 공급망 표에서 볼 수 있듯이 DDI 반도체 시장에는 다수의 업체들이 참여하고 있다. DDI 반도체 설계업체들은 패널 Maker와 협업을 통해 DDI 반도체의 사양을 확정한 뒤 Foundry 업체를 통해 Wafer를 가공한다. 가공이 완료된 Wafer는 OSAT에서 Bumping과 패키징 & 테스트 과정을 거치는데 COF(Chip On Film) 패키지의 경우에는 폴리이미드 필름으로 된 기판이 필요하기 때문에 LG이노텍, 스템코와 같은 COF용 Flexble 기판 업체들이 중요 원자재 업체로서 시장에 참여하고 있다. 공정을 거쳐 완성된 DDI 반도체는 패널 Maker의 모듈 공정으로 옮겨져 패널과 연결된다.
그럼 OSAT의 업에 해당하는 Wafer Bumping에서 Assembly, Tesing에 이르는 과정에 대해 살펴보자. DDI용 Wafer 가공이 끝나게 되면 Bumping을 담당하는 OSAT로 옮겨져 Wafer의 단자와 기판을 연결하기 위한 Bump를 형성하게 된다. 가공이 끝난 Wafer의 표면은 절연처리가 되어 있지 않고 단자와 기판을 연결할 통로가 없다. Bump 불리는 통로를 형성하면서 Wfaer 표면을 절연 처리하는 것을 Bumping 공정이라고 한다. 일반적으로 DDI 반도체의 COF 패키지에는 금(Gold)을 활용하여 Bump를 형성한다. Bumping 공정이 완료되면 Wafer Probe 테스트를 통해 불량칩을 식별하기 위해 칩 위에 표시를 한다. 이렇게 불량 표시가 된 칩은 조립공정에서 제품화되지 않고 폐기된다. COF 패키지는 COG, COF와 달리 독립된 폴리이미드 필름을 기판으로 사용하기 때문에 DDI 칩과 폴리이미드 필름 위에 형성된 리드와 이어주는 접착공정이 필요하다. 고온에서 DDI 칩이 필름에 부착되면 액화된 Epoxy를 칩 위에 떨어뜨려 경화시키거나 또 다른 폴리이미드 필름 기반의 방열 tape를 칩 위에 덮는다. 이는 DDI 칩을 외부 충격으로부터 보호함과 동시에 칩에서 발산하는 열을 방출하기 위해서다. DDI 칩이 구동할 때에는 표면 온도가 80도에 달하기 때문에 고온으로 인한 기능 저하를 막고 동시에 기기를 보호하기 위해 방열 소재가 필요하다. 이렇게 DDI 칩이 방열 소재로 밀봉되고 나면 DDI 칩은 하나의 반도체로서 일련번호를 부여받고 테스트를 거쳐 완제품화 된다.
위에서 설명한 바와 같이 DDI 반도체는 Bumping, Assembly, Test의 과정을 거쳐 완성된다. DDI 반도체의 생산을 담당하는 OSAT는 업체는 기술력과 규모, 최종 고객사와의 관계에 따라 Bumping부터 Test까지 일괄 생산 체계를 갖춘 곳이 있는 반면, 특정 영역에서만 활약하는 업체들이 존재한다. 물론 OSAT입장에서는 Turn key 수주가 가장 매력적이지만 이는 업체의 규모와 상관없이 설계업체와 설계 업체가 속한 그룹사의 상황에 따라 결정된다.
일례로 TV를 생산하는 삼성전자의 VD사업부에서 구매하는 DDI 반도체는 삼성전자 LSI에서 설계하여 삼성전자 Foundry를 통해 Wafer가 가공된다. 가공이 완료된 Wafer는 협력관계에 있는 네패스에서 Bumping을 공정을 거친 뒤, 네패스 아크에서 Wafer Test를 진행한다. 마지막으로 삼성전자와 도레이의 합작사인 스테코에서 패키징 및 테스트 가 완료된다. 패키징이 끝난 일부 물량의 경우, 네패스 아크 혹은 ALT에서 테스트되기도 한다. 혹자는 삼성전자가 DDI 반도체 생산을 위한 일관생산체제를 갖추지 않는 것에 대해 의문을 가질 수 있다. 삼성전자 자체 물량만으로도 Bumping부터 테스트까지 같은 그룹사인 스테코에 몰아줄 수도 있지만 이를 위해서는 스테코 자체적으로 신규 투자가 필요하다. 만약 이렇게 된다면 기존의 네패스 생산 능력과 스테코의 신규 생산 능력이 더해지며 생산능력 과잉으로 인해 출혈 경쟁이 일어날 가능성이 높다. 또한 신규 Bumping 공정을 운영하기 위한 노하우 확보와 인력 충원까지 고려할 사항들이 너무 많다. 그렇기 때문에 반도체 업체들은 현재 구축된 시스템을 깨고 모든 공정을 내재화하는 무리수를 두기보다는 이미 시스템적으로 안착된 역할분담과 협업을 통해 각자의 시장에서 동반 성장을 지향한다. 사업 다각화나 같은 산업 내 수직계열화를 위해 기업 인수를 추진하기도 하는데 지난 2017년 LB 세미콘(Bumping)의 LB 루셈(패키징 & 테스트) 인수 사례가 있다.
DDI 반도체의 점유율을 국가별로 나눴을 때 가장 높은 점유율을 가지고 있는 곳은 대만이다. 점유율이 높은 만큼 DDI 반도체의 생산량 역시 가장 많다. 대만의 많은 OSAT들이 자사의 패키징 Line-Up에 DDI 반도체를 명기해 놓지만 주력 사업이라고 하기에는 미미하다. 대만의 대표적인 DDI 반도체 OSAT로는 Chipbond와 Chipmos를 꼽을 수 있다. Chipmos는 지난 글을 통해 언급한 바와 같이 DDI 반도체 외, 메모리 반도체에 대한 패키징과 테스트 매출 비중이 30%를 넘는다. 그렇기 때문에 대만의 OSAT 중 DDI 반도체를 통해 매출 대부분을 창출하는 업체는 Chipbond가 유일하다. DDI 반도체 시장의 강자인 Chipbond가 가진 강점과 현재 이슈 그리고 미래 전략에 대해 알아보자.
Chipbond는 1997년 대만 신주(新竹) 사이언스 파크에서 LCD 패널 구동을 위한 DDI 반도체의 조립, 테스트를 위해 설립되었다. Chipbond의 핵심 설립자 중 한 명이자 現CEO인 吳非艱(Fei-Jain Wu) 회장은 대만 국립대학에서 물리학 학사를 취득하고 미국 피츠버그 대학에서 전기 공학과 물리학 복수 석사학위를 취득한 재원이다. 그는 석사 학위를 취득한 이후, 미국에 남아 반도체 장비 업체에서 20여 년간 근무하며 반도체 장비에 대한 기술과 회사 운영 능력을 축적했다. 이후 그는 대만으로 돌아와 산업기술연구원(ITRI) 패키징 부문의 부국장으로 일했다. Wu회장은 대만 최고 연구 기관인 ITRI에서 일하면서 앞으로 LCD가 대세인 시장이 올 것이라는 것을 직감했다. ITRI에서 일한 지 1년 만에 그는 창업을 결심하고 사표를 던졌다. 뜻을 같이 하는 사람들이 자본금을 모아 1997년 Chipbond가 설립되었다.
지금은 명실상부한 글로벌 No.1 DDI Bumping & 패키징 능력을 가지고 있지만 Chipbond의 시작은 험난했다. 1997년 같은 해에 설립된 Chipmos(Mosel Electornics 후공정 라인 분사)와 PTI(Powerchip 후공정 라인 분사)는 모회사의 패키징 생산 라인이 분사되어 설립되었기에 최소한의 생산 기반과 위탁생산 물량을 가지고 출발했다. 하지만 Chipbond는 위탁 물량을 줄 발주처나 생산시설 하나 없이 Zero Base에서 시작하다 보니 1997년 동갑내기 경쟁사들에 비해서 힘겨운 출발을 할 수밖에 없었다.
현재 Chipbond의 주요 고객사이자 대만 최대 DDI 반도체 설계업체인 Novatek은 2000년부터 유의미한 매출을 일으키기 시작했다. 대만의 DDI 반도체 설계회사가 시장에서 자리를 잡을 때까지 Chipbond는 창업 후, 거의 3년여를 매출 없이 버텨야 했다. 또한 LCD 시장의 개화를 포착한 다수의 경쟁사들이 DDI 반도체 패키징 시장에 뛰어들면서 Chipbond는 사면초가에 놓이게 되었다.
당시 Wu회장은 LCD 시장의 개화를 마냥 기다리기보다는 他경쟁사들과 차별화되는 전략으로 위기를 돌파하고자 했다. 그는 과거 20여 년 동안 쌓아온 반도체 장비 노하우를 적극 활용하여 DDI 칩을 기판에 Bonding 하는 설비를 직접 개발하기로 결심했다. 반도체 생산업체들(Wafer 가공 & 패키징 & 테스트 포함)에게 있어서 생산 설비 일부를 자사 내부 역량을 통해 개발할 수 있다는 것은 곧 경쟁사 대비 강력한 원가 경쟁력을 갖게 됨과 동시에 시장 변화에 적극적으로 대처할 수 있음을 의미한다. 비슷한 예로 KYEC에서 자체적으로 설계한 테스트 설비를 통한 원가 절감 사례를 들 수 있다.
반도체 호황기가 오면 반도체 설비에 대한 수요가 일시에 몰리면서 설비 납기가 무한정 길어질 수밖에 없다. 이때 자사 역량을 통해 설비를 조달할 수 있으면 Major 설비업체에 의존하지 않고 빠른 시간에 생산능력을 늘려 고객사의 물량을 선점할 수 있다. 이와 같은 원가경쟁력은 위기가 닥쳤을 때 그 진가를 발휘하는데, 2008년 금융위기 당시, Chipbond는 6.2%의 영업이익률을 달성함으로써 이를 증명했다.
Chipbond는 직접 설계한 장비를 기반으로 1999년 Philips, Texas Instruments(TI), NEC, Motorola의 Gold Bump인증을 획득하며 2000년을 기점으로 매출액을 늘려가기 시작했다. Chipbond는 설립이래 지속적인 적자 상태였지만 기술력과 성장성을 인정받아 2002년 대만증시에 입성했다. Wu회장은 회사의 규모가 곧 장점이라는 철칙을 가지고 상장을 통해 확보한 자금으로 경쟁업체들을 인수하며 몸집을 늘렸다.
2005년 FIC Zhanye 공장 인수와 2006년 WSE Corp(華暘電子)를 통해 COG 제품 라인업을 강화했다. Chipbond는 2009년 International Semiconductor Technology Ltd(飛信半導體)를 인수했으며 2014년 SIMPAL(COF 폴리이미드 기판 제조업체), 2015년 CANDO의 Kuangfu 공장을 잇따라 인수하며 DDI 반도체 위탁생산 글로벌 1위 위치를 확고히 했다. Chipbond의 2020년 매출 비율은 패키징 및 테스트가 74%, Bumping이 26%이며 대만 DDI 반도체의 약 80%를 공급하고 있다. Chipbond는 AVAGO(2017년 양산), Skyworks(2018년 양산)의 범프 채용 비중이 늘어나면서 DDI 반도체 이외에 통신칩 업체들의 물량을 확보하기 위해 노력하고 있다.
Chipbond는 중국의 LCD 산업의 급성장을 보면서 2010년 중국 Chipmore Suzhou에 대한 투자를 감행했다. 초기 투자를 통해 이미 지분 16.63%를 보유하고 있던 Chipbond는 8,500만 달러를 추가 투입하여 Chipmore의 지분율을 85.54%까지 끌어올렸다. 2011년 중국 국적의 DDI 반도체 OSAT인 UNION SEMICON이 설립되기 전까지 Chipmore는 중국 내 유일한 DDI 칩 패키징 업체였다. UNION SEMICON의 생산력이 정상 궤도에 오르기 전까지 Chipbond는 Chipmore를 통해 중국의 주요 패널 Maker들에게 DDI 반도체를 공급했다. 하지만 2016년 이후, 미중 무역전쟁으로 인해 중국 본토에서 대만계 기업들의 운신의 폭이 좁아지자 2017년 12월 Chipbond는 Chipmore의 지분을 매각하는 강수를 둔다.
Chipmore는 BOE 회장을 역임했던 왕둥성 회장이 설립한 ESWIN에 지분을 매각하는 대신 새로 설립된 Chipmore Hefei의 지분 일부를 가져가며 Chipmore와의 연결고리를 남겨 놓았다. 일련의 과정을 통해 Chipmore는 BOE라는 강력한 후원자를 배후에 두게 되었고 BOE 물량 대응을 위해 Chipmore Hefei 공장에 공격적인 투자를 하고 있다.
DDI 반도체에 대한 수요 급증에 따라 매출액과 영업이익이 고공 행진하고 있는 Chipbond에게도 걱정거리가 있다. 현재 Chipbond는 대만의 거대 부품소재 그룹사인 CWTC(Chang Wah Electromaterials, Inc.)와 2016년부터 영업비밀 탈취에 대한 건으로 소송을 진행 중이다. 발단은 2013년 CWTC가 Chipbond의 핵심인력을 자회사인 JMC(COF용 폴리이미드 기판 제조업체)로 스카우트하면서 불거지기 시작했는데 소송에서 궁지에 몰린 CWTC가 도리어 Chipbond의 지분을 매입하면서 상황이 꼬이게 됐다.
2021년 7월 CWTC는 지분율을 5.25%까지 확대하며 최대주주 지위를 확보했다. Chipbond는 CWTC의 지분 매입을 악의적인 의도가 다분하다고 판단하여 UMC를 백기사로 내세워 CWTC에 저항하고자 했다. 2021년 9월 UMC는 Chipbond와의 전략적 파트너십 구축을 이유로 UMC와 자회사인 Hongcheng Venture Capital을 통해 Chipbond의 지분 9.09%를 확보했다. Chipbond는 유상증자를 통해 CWTC의 지분율을 희석하겠다는 계획이지만 CWTC와의 악연은 쉽게 봉합되기 어려울 것으로 보인다.
Chipbond는 DDI 반도체에 편중된 사업 영역의 체질을 개선 위해 2020년 대만 메모리 반도체 OSAT 업체인 OSE의 지분 30%를 획득하며 최대 주주로 올라섰다. 이를 통해 Chipbond는 메모리 반도체에 대한 패키징 기술에 접근할 수 있게 되었으며 다양한 고객사들을 통해 신규 사업의 기회를 창출하고자 했다. Chipbond의 지배를 받게 된 OSE 역시 Chipbond의 지분 인수를 통해 취약한 재무구조를 개선하고 시스템 반도체 패키징을 위한 재원을 확보할 수 있게 됐다.
이와 별개로 Chipbond 내부적으로 플립칩과 WLCSP의 Bumping 사업을 강화함과 동시에 Fan-Out & SiP 등 High end 패키징에 중점을 둔 첨단 공정 기술을 개발하고 있다. 이를 위해 과감한 투자를 하는 한편 CWTC의 경영권 위협 때문에 백기사가 된 UMC와의 돈독한 관계가 필요해졌다. UMC도 TSMC에 대항하기 위해 Chipbond를 UMC연합에 편입시키고자 했으니 양사 간 Win-Win 하는 셈이다. 이번 UMC의 지분 투자를 통해 Chipbond는 UMC 주도의 생태계에 합류하여 SPIL, KYEC, Sigurd, Chipmos, Unimicron 등과 연합 전선을 구축할 것으로 예상된다.
Chipbond의 Wu회장은 비즈니스 전략의 가장 중요한 포인트는 시장 점유율이 아니라 고객에게 회사의 가치를 제공하는 것이라고 말한다. 회사 가치의 핵심은 삼선(三善) 즉 좋은 기술, 좋은 품질, 좋은 비용에 있으며 기술과 품질은 고객의 지속적인 발주를 유지하기 위한 가장 기본적인 요소이며, 비용 관리는 경쟁사와의 경쟁에서 우위를 점하기 위한 필수 요소라고 설명했다. Wu회장이 말하는 삼선을 추구하는 Chipbond는 2021년 매출액 11,109억 원, 영업이익 2,828억 원, 영업이익률 25.46%에 달하는 실적을 달성했다. DDI 반도체 글로벌 No.1에서 멈추지 않고 메모리 반도체와 SiP로 사업 영역을 확장 중인 Chipbond의 성장세는 지속될 것이다.
