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[서울=뉴스핌] 이홍규 기자 = 인공지능(AI) 반도체용 패키지 기판은 전기 신호가 지나는 구리 배선층과 전기를 차단하는 플라스틱 계열 절연수지층을 번갈아 쌓아 만든다. 매끄러운 구리에 수지가 잘 붙지 않아 층이 벌어지면 칩은 불량이 된다. 일본 MEC(4971)는 이 문제를 해결하는 약품 'CZ 시리즈'를 앞세워 30년 가까이 관련 세계 시장을 사실상 독점해 왔다. 구리 표면을 녹여 미세하게 깎아내 수지를 밀착시키는 원리다.

◆밀착력, 구리 표면 녹여 확보

CZ 시리즈는 매끄러운 구리 표면을 화학 반응으로 얕고 불균일하게 깎아내 미세한 요철을 남기는 처리제다. 무언가를 새로 입히지 않고 표면 일부를 녹여 없애 굴곡을 만드는 방식이다. 요철 사이로 수지가 파고들어 굳으면 맞물린 면적이 넓어져 층이 벗겨지지 않는다. 업계에서 앵커(닻) 효과로 불리는 원리다. 제품명 CZ도 구리(Copper)와 까칠한 촉감을 뜻하는 일본어 '자라자라(ザラザラ)'의 머리글자에서 왔다.

요철의 모양과 깊이를 정하는 것은 약품의 화학 조성이다. 구리는 미세한 결정 알갱이가 촘촘히 뭉친 금속이어서 알갱이의 경계나 결이 놓인 방향에 따라 약품에 녹는 속도가 조금씩 다르다. CZ 시리즈는 이 속도 차이가 크게 벌어지도록 성분이 조합돼 빨리 녹는 자리는 깊게 파이고 늦게 녹는 자리는 도드라져 표면 전체에 일정한 굴곡이 형성된다. 굴곡의 깊이는 약품의 농도와 온도, 구리와 닿는 시간으로 조절된다.

◆펜티엄에서 시작된 30년 독점

MEC의 독점적 지위는 30년 전 업계의 난제를 가장 먼저 푼 데서 시작됐다. 1990년대 중반 패키지 기판 재료가 세라믹에서 유기수지로 바뀌자 구리와 수지가 벗겨지는 문제가 업계 전반에 드러났고 MEC가 개발 중이던 CZ가 해결책으로 확인됐다. 첫 제품 CZ-8100은 1995년 인텔의 펜티엄에 채택됐고 이를 기점으로 세계 패키지 기판 업체들로 채택이 확산됐다. 회사는 이 분야 점유율을 사실상 독점하고 있다고 설명한다.

독점이 30년간 무너지지 않은 배경으로는 무결점 이력과 미세화 선행형 세대 교체가 꼽힌다. 약품 불량은 곧 기판 전량 폐기로 이어지는 만큼 출시 이후 쌓인 무결함 기록 자체가 공급자 교체를 막는 장벽이 됐다. 회로가 가늘어지는 흐름을 앞질러 개량판을 내놓는 주기도 이어져 현재 주력은 2세대 CZ-8101이고 3세대 CZ-8201·CZ-8401은 5G 통신용 등으로 도입이 진행되고 있다. 

◆밀착제 중심 매출, AI가 증폭

매출의 대부분은 CZ 시리즈 한 제품군에서 발생한다. 회사 전체 매출액에서 화학약품이 차지하는 비중은 98%가량으로 기계·자재 등 나머지 사업은 미미하다. 약품만 따로 떼어 보면 그 3분의 2가량이 CZ 시리즈이고 디스플레이용 기판의 미세배선 형성 등에 쓰이는 에칭제 제품군이 18%가량으로 뒤를 잇는다. 해외 매출 비중은 일본 내 대리점을 거쳐 해외 고객에 판매되는 물량까지 합하면 81%에 이른다. 세계 각지의 기판 제조사가 고객인 만큼 CZ와 패키지 기판 경기의 흐름이 실적을 크게 좌우한다.

30년간 완만하던 CZ의 수요 곡선은 AI 인프라 투자를 계기로 기울기가 바뀌었다. 하이퍼스케일러(초대형 클라우드 서비스 제공업체)의 데이터센터 투자가 해마다 확대되면서 엔비디아 GPU(화상처리장치) 같은 AI 연산용 반도체의 생산이 늘고 있고 연산용 반도체 한 개마다 패키지 기판이 한 장씩 필요하다. PC와 스마트폰의 교체 주기를 따라 움직이던 약품 수요에 성격이 다른 증가분이 더해진 국면이다.

증가분의 크기를 키우는 요인은 AI용 기판의 규격에 있다. AI 연산 반도체용 기판은 범용 기판보다 면적이 넓고 층수도 많아 장당 CZ 소비량 자체가 크다. 층이 하나 추가될 때마다 구리와 수지의 접합면이 새로 생기고 그 면마다 CZ 처리가 들어간다. 칩 수량 증가에 장당 소비 증가가 겹쳐 약품 수요가 기판 수요보다 가파르게 늘어나는 계산이다.

◆최대 실적으로 수요 확인

수요 확대는 이미 분기 실적으로 확인됐다. 지난 5월 발표된 2026회계연도 1분기(올해 1~3월, 회계연도와 일반연도 동일) 매출액은 61억2800만엔으로 전년 동기 대비 38.5% 늘어 분기 기준 창립 이래 최대를 기록했다. 영업이익은 20억7900만엔으로 90% 증가했고 순이익은 15억2800만엔으로 221% 급증했다. 영업이익률은 34%로 전년 동기의 25%가량에서 크게 높아졌다. 회사는 생성형 AI 관련 첨단 패키지 기판용 수요가 실적 확대를 이끌었다고 설명했다.

이익 증가율이 매출 성장폭을 웃돈 데는 제품 구성 변화가 반영됐다. 출하량 증가와 함께 수익성이 높은 첨단 기판용 제품의 판매 비중이 높아졌다는 게 회사 측 설명이다. 작년 연간 매출액이 209억5000만엔으로 15% 늘어나는 동안 순이익은 50억3000만엔으로 119% 증가했다. 다만 순이익 증가율에는 보조금 수입과 전기의 일회성 세금 부담 소멸 등 영업 외 요인도 반영돼 있어 수요 확대의 효과와는 구분해 해석할 필요가 있다.

▶②편에서 계속됨

bernard0202@newspim.com