AI 반도체 성능 경쟁이 심화하면서 차세대 패키징 기술인 ‘유리 기판(TGV)’이 차세대 패키징 기술로 부상하고 있다. 양산의 핵심 변수는 내부 결함을 비파괴로 검출하는 검사 기술. 엑스레이(X-ray) 검사장비 전문기업 자비스는 이러한 흐름 속에서 유리 기판 검사 솔루션을 앞세워 글로벌 반도체 시장 공략에 속도를 내고 있다.

◆ “식품 검사장비 캐시카우 기반… 배터리 거쳐 반도체로 영토 확장”

자비스는 식품 검사 장비를 시작으로 2차전지(배터리)와 반도체 등 첨단 산업으로 사업 영역을 확장해왔다. 식품 분야에서는 완제품 출하 전 내부 이물질을 검사하는 장비를 통해 안정적인 현금흐름(캐시카우)을 창출하고 있다. 해당 장비는 표준화된 형태로 공급돼 납기가 약 3개월로 짧은 것이 특징이다.

반면 2차전지와 반도체 장비는 고객사 공정과 라인 조건에 따라 상대적으로 커스터마이징이 필요한 경우가 많다. 자비스는 2차전지 분야에서 공급 경험을 축적해온 데 이어, 최근에는 반도체 차세대 기판인 TGV 검사 기술 검증에 박차를 가하고 있다.

회사 측은 “정부가 설립한 대학 연구기관에 TGV 검사장비 공급을 위한 최종 점검을 완료했으며, 유리가공 전문기업과 협력해 공정 전반을 아우르는 토탈 솔루션을 강화하고 있다”고 밝혔다. 주요 반도체 기업들의 유리 기판 양산 시점이 2027년으로 관측되는 가운데, 자비스는 이에 맞춰 장비 적용 가능성을 높이기 위한 기술 검증과 고객사 협의를 이어가고 있다.

◆ AI 반도체 ‘TGV’ 급부상… X-ray·OCT로 전극 내부 결함 잡는다

최근 AI 반도체 시장에서는 기존 유기 기판(플라스틱 기반의 FC-BGA 등)의 한계를 보완할 대안으로 TGV가 주목받고 있다. 유리 기판은 기존 웨이퍼 기반 방식보다 대면적 패널 구현이 가능해 생산성을 높일 수 있는 구조다.

다만 유리 기판 내부를 관통하는 미세 전극 구조(TGV) 형성 과정에서 도금 불균일이나 기공(Void), 미충진 결함 등이 발생할 경우 전기적 특성 저하나 신뢰성 문제로 이어질 수 있다. 자비스 관계자는 “투명한 유리 속 전극 내부 결함은 X-ray 비파괴 검사를 통해서만 확인이 가능하다”며 검사 기술의 중요성을 강조했다.

자비스는 X-ray CT 기반 검사 기술에 OCT(광간섭 단층촬영)를 결합한 하이브리드 솔루션으로 TGV 검사 시장에 대응하고 있다. X-ray로 전극 내부 구조를, OCT로 표면 및 계면 결함을 동시에 분석해 하나의 장비에서 외관과 내부를 함께 검사할 수 있는 것이 특징이다.

이를 통해 기존 비전검사나 초음파검사 방식으로 확인이 어려웠던 내부 결함까지 비파괴 방식으로 검출할 수 있어, 향후 유리 기판 양산 공정에서 품질 관리를 위한 핵심 검사 수단으로 활용될 가능성이 제기된다.

◆ SMT 공정용 ‘3D CT 인라인’ 고도화… 검사 속도 수 초 수준 단축

이와 별도로 자비스는 SMT(표면실장기술) 공정에 적용되는 ‘3D CT 인라인(In-line) 검사 기술’도 고도화하고 있다. 해당 기술은 PCB에 실장된 칩과 솔더 접합부의 내부 결함을 생산 라인에서 실시간으로 검사하는 장비다.

기존 3D CT 방식은 검사에 수십 분이 소요돼 생산 라인 적용에 한계가 있었으나, 자비스는 이를 수 초 수준으로 단축하며 자동 판정 기반 인라인 장비 적용 가능성을 높였다. 딥러닝 기반 이미지 보정 알고리즘을 적용해 고속 촬영 시 발생하는 노이즈를 줄이고, 오검출(False Call)을 낮춘 점도 특징이다.

자비스는 올해 상반기 전시회를 통해 ‘3D AXI’ 장비를 공개하고 정식 론칭한 뒤, 하반기에는 국내외 SMT 및 PCB 라인에 파일럿 적용을 진행해 양산 환경에서의 실증 데이터를 확보할 계획이다. 이후 2027년부터는 이를 기반으로 공급 확대와 글로벌 시장 진출을 추진한다는 전략이다.

◆ 칩카운터부터 군수·의료까지… “2027년 글로벌 점유율 8~10% 목표”

자비스는 SMT 공정용 칩카운터(XSCAN-C050)를 통해 스마트팩토리 시장도 공략 중이다. 해당 장비는 릴(Reel) 단위 전자부품 수량을 X-ray로 자동 계수해 재고 오류를 줄이고 생산 효율을 높인다.

향후 자비스는 TGV 검사장비와 3D AXI를 양대 축으로 2027년 국내 시장 점유율 30%, 2030년 글로벌 시장 8~10% 달성을 목표로 하고 있다. 사업 다각화도 순조롭다. ▲자체 개발 X-ray 튜브 기술 기반의 의료용 정밀 이미징 진출 ▲포탄 등 군수물품 비파괴 검사 시장 공략 ▲유상 샘플 검사 서비스 론칭 등이다.

자비스 관계자는 실적 반등을 견인할 요인으로 ▲TGV 검사장비 상업화 ▲3D CT 원천기술의 다(多)시장 확산 ▲나노에서 마이크로까지 아우르는 포트폴리오를 제시했다. 이어 선행 개발을 위해 인력 투자를 확대해왔다고 설명했다. 2024년 대비 2025년 인력을 약 40명 늘렸으며, 이 중 60% 이상을 연구개발(R&D) 인력으로 채웠다. 이러한 투자 성과로 지난 3월 ‘인터배터리 2026’에서 제품 파손 위험을 낮춘 ‘회전 광학계’ 기술로 기술상을 수상하기도 했다.