OSAT 설비 니즈 위축, 모바일/디스플레이 여전히 주춤
고정밀의 하이엔드 시장, 차세대 시장으로 여겨
스크린프린터 업계에서는 하반기 시장을 ‘북풍한설’이 몰아치는 한겨울에 비유했다. 대외적인 불확실성으로 인해 주요 임가공 업체들은 신규 라인투자에 상당히 보수적인 자세를 취하고 있다. SMT생산설비 제조 업계의 목소리를 종합해 보면, 올해 전자산업계는 친환경 전장 업종을 제외한 대부분의 업종에서는 신규 생산라인 투자 건을 미룬 것으로 파악되고 있다. 1분기까지는 지난해 투자분이 연결되어서 설비 납품건이 존재했지만, 2분기에 들어서면서부터는 양산라인 설치 건수가 급격히 줄었다. 악화된 생산설비투자 분위기를 온몸으로 체감하고 있다. 스크린프린터 업체들 역시 수주가 줄었다고 한목소리를 내고 있다. 어려운 시기를 헤쳐나갈 돌파구를 고정밀도의 하이엔드 성능에서 찾고 있다. 차세대 기기 向 공정 안정화를 이뤄내 기술적 우위를 내보이는 동시에 시장선점효과를 누릴 수 있기 때문이다.
스크린프린터 업계에서는 하반기 시장을 ‘북풍한설’이 몰아치는 한겨울에 비유했다. 매서운 한파로 거리가 한산해지는 것처럼 설비투자 위축으로 인한 생산설비 니즈 감소를 전망했다. 미·중 경제분쟁 심화, 러시아·우크라이나 전쟁 지속, 에너지 및 원자재 비용 상승 등으로 글로벌 인플레이션이 깊어만 가고 있다. 고물가, 고금리 등 대내외적 요인으로 인해 전기·전자 제품에 대한 소비심리가 극히 위축되었다. 최종시장의 구매율 하락은 반도체 및 가전기기의 재고율 상승을 초래했으며, 심각한 생산공장의 라인가동률 저하현상을 불러왔다. 지난해부터 대두되었던 이러한 현상이 쉽게 해결될 기미가 보이지 않고 있다.
대외적인 불확실성으로 인해 주요 임가공 업체들은 신규 라인투자에 상당히 보수적인 자세를 취하고 있다. SMT생산설비 제조 업계의 목소리를 종합해 보면, 올해 전자산업계는 친환경 전장 업종을 제외한 대부분의 업종에서는 신규 생산라인 투자 건을 미룬 것으로 파악되고 있다. 1분기까지는 지난해 투자분이 연결되어서 설비 납품건이 존재했지만, 2분기에 들어서면서부터는 양산라인 설치 건수가 급격히 줄었다. 악화된 생산설비투자 분위기를 온몸으로 체감하고 있다. 스크린프린터 업체들 역시 수주가 줄었다고 한목소리를 내고 있다. (주)ESE의 이현 이사는 “모바일, 디스플레이, 백색가전 업종에서는 노후 설비교체 向 소량의 설비요구만 나오고 있다. 반도체 후공정 업종의 수요도 많이 줄었다. 예정되었던 라인투자 계획이 연기되는 사례가 심심치 않게 나오고 있다”면서, “문제는 올해 하반기에 딱히 보이는 업종이 없다는 점이다. 일반 스크린프린터 시장은 고전을 면치 못할 것으로 내년 상반기까지는 현재의 분위기가 이어질 것으로 본다. 많이 어려울 것 같다”고 암울한 현재 분위기를 전했다.
(주)SJ INNO TECH의 정성호 이사는 “2023년은 다양한 국제적 이슈와 그로 인한 국내 여파로 인해 불확실성이 높은 상황이다. 이런 상황은 SMT 업계뿐만 아니라 대부분의 설비업체에게 도전적인 환경을 제공하고 있다”면서, “SMT 산업은 여전히 수도권에 집중되어 있지만, 남부권에서도 일정한 투자가 이루어지고 있고, 전장업종의 설비투자가 일정한 규모로 이어지고 있어서 조금 숨통이 띄였다”고 남부지역의 상황을 전했다. 이어, 그는 “한국의 실질 국내총생산이 예상보다 낮은 1.3%로 이번에 전망되었고, 설비 투자 증가율도 -2.5%로 예상되어 하반기 전체 설비투자 시장이 위축될 것으로 보인다. 이런 상황은 아무래도 SMT 업계와 스크린 프린터 시장에도 영향을 미칠 것”이라고 의견을 피력했다.
스크린프린터 업체들의 이야기를 종합해 보면, 올해 순수 국내 시장에서 판매되는 대수는 지난해보다 30~40% 줄어들고, 금액적으로는 40~50% 감소할 것으로 예상된다. 모바일을 포함한 SMT 업종의 수요가 지난해와 비슷하겠고, 친환경 向 전장 업종이 투자를 이어가겠지만, 반도체 후공정 업종의 수요 급락이 나와 시장규모가 전년대비 감소할 것으로 보고 있다. 탑솔루션(주) 이도형 대표는 “일반적인 SMT 업종의 설비투자 수요가 좀처럼 살아나지 못하고 있다. 모바일, 가전기기의 재고율이 높아짐에 따라 원청업체에서 생산량을 조절하고 있는 탓에 생산설비투자 분위기가 여전히 다운되어 있다. 반도체 후공정 시장도 상황이 좋지 않다. 상반기 이후에는 보이는 것이 없다. 신규 공장 증설을 계획했던 아웃소싱 반도체 어셈블리 및 테스트 서비스(OSAT) 업체들이 투자를 전면 중단 및 지연하고 있다”고 말했다.
SMT 산업이 어려움을 겪고 있지만, 향후 몇 년간 성장성은 매우 양호하다. ResearchAndMarkets는 최근 발표한 ‘글로벌 SMT 시장과 Geography - Forecast to 2028’ 보고서를 통해 글로벌 SMT 생산장비 시장이 2023년 58억달러(약 7조6천억원)에서 2028년 84억달러(약 11조1천억원)로 성장할 것이라고 예상했다. 연평균 7.8%의 고성장율을 이룰 것으로 내다봤다. 보고서에서는, 소비재 전자기기와 의료기기에 생체 인식 및 보안 제품적용 확대와 하이엔드 업종의 고성능 설비요구 증가가 시장을 견인할 것이라고 설명했다. 웨어러블 디바이스 확대, 모바일/커넥티비티, 디지털 홈 네트워킹, 자동차 및 전기 통신 등의 최첨단형 전자기기 수요증가가 SMT 시장의 성장을 주도할 것이라고 덧붙였다. 특히, 보고서에서는 전망기간 동안 유럽과 북미 지역에서 급성장할 것이라고 예측했다.
SMT 시장와 스크린프린터의 동반 성장도 예상된다. Dataintelo의 자료에 따르면, 글로벌 SMT 스크린프린터 시장은 2018년부터 2028년까지 연평균 5.5%의 성장률을 기록할 것이라고 예상했다. 전자기기의 경박단소화, 다기능화, 저전력화에 대한 요구 증가와 전자 제품 제조에서 3D 프린팅 기술을 사용하는 경향을 성장 동력으로 꼽았다.
올해 스크린프린터 시장위축에 결정적인 요인은 OSAT 업체의 설비투자 연기 및 지연이다. 지난 3년간 OSAT 업체들은 생산캐파 확보를 위한 대대적인 신규 라인투자를 감행해 왔다. 예년과 다른 적극적인 투자 모습에 많은 업계 종사자는 ‘역대급 투자’라고 평했다. 생산설비업체들은 국내 OSAT 업체들이 증설한 라인수가 2020년 120~140개, 2021년 80~90개, 2022년은 전년보다 줄어든 50~60개를 예측하고 있다. 코로나19 팬데믹 시기의 비대면(언택트) 교육용 및 비즈니스용 전자기기의 패키지 부품 수요 폭등이 설비투자 붐을 불러왔다. 이들 업체에서는 차세대 시장인 인공지능(AI), 5세대(5G), 챗봇(ChatBot) 관련 비즈니스 확대를 위한 목적까지 더해 설비투자를 망설임 없이 진행해 왔다. 그러나 지난해부터 불어온 반도체 제고 급증에 의한 시장 위축으로 신규 라인증설에 대한 자세가 급격하게 바뀌었다. 생산설비업계에서는 납품계약을 완료한 프로젝트임에도 최근 설비납품 취소 요청을 받은 사례를 들면서 설비투자 지갑을 닫았다고 말하고 있다.
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OSAT 업계의 라인투자 위축은 일시적인 현상일 것으로 예상된다. 반도체 산업계에서 OSAT의 비중이 높아지고 있기에 생산캐파 증대 움직임이 다시 나올 것이라는 주장이 강하게 나오고 있다.
반도체산업협회(SIA)가 발표한 ‘2023 반도체 산업협회(SIA) 팩트 북’에서는, 글로벌 반도체 매출이 2001년 1천390억달러(약 183조9천5백억원)에서 연평균 6.67%의 성장률을 기록하며 성장했는데, 2023년에는 다소 주춤한 5천560억달러(약 735조8천3백억원)로 전년 대비 감소하였다가 2024년 6천20억달러(약 796조7천1백억원)로 증가할 것이라고 예상했다. 반도체 수요의 대부분은 노트북이나 스마트폰과 같이 최종 소비재에 의해 결정되며, 아시아, 라틴 아메리카, 동유럽, 아프리카를 비롯한 신흥 시장에서의 소비자 수요가 점차 증가하고 있다고 분석했다.
인공지능(AI), 5세대(5G), 웨어러블 디바이스 등과 같은 애플리케이션의 상용화가 늘어남에 따라 저전력 소비 요구 사항을 해결하고 더 큰 칩 연결성과 같은 이점을 제공하는 팬인/팬아웃 패키징 및 3D 플립칩 기술과 같은 패키징 플랫폼의 발전을 촉진하고 있다. 이베스트투자증권의 패키징 관련 보고서에서는 “최근 반도체 칩의 성능 개선을 위한 전략을 전공정의 기술 발전 지연 및 비용 증가로 후공정과 함께 발전하는 방식으로 기업들이 바뀌고 있다”며 “후공정 기술 변화의 핵심인 어드밴스드 패키징은 스마트폰, AI(인공지능), 데이터센터 등 다양한 분야로 확장되고 있고 OSAT, 파운드리 등 다양한 업체들을 중심으로 빠르게 성장하고 있다”고 분석했다. 이어, “AP칩들은 크기를 최소화하고 원가를 절감할 수 있는 InFO 패키징을 위주로 도입되고 있다. 고성능화를 추구하는 HPC용 칩들은 이종기능의 칩을 통합하는 CoWoS 패키징이 적극 채택되고 있다”고 덧붙이고, “파운드리 및 상위 OSAT 업체들이 고부가가치 패키징을 위주로 집중 투자하고 있어 국내 OSAT업체들에게도 낙수효과가 기대되고 있으나 규모의 차이가 큰 만큼 제한적일 것”이라고 예상했다.
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시장조사업체인 Mordor Intelligence™ Industry Reports는 글로벌 OSAT 시장규모를 2021년 394억9천만달러(약 52조6천억원)로 평가했으며, 2022년부터 2027년까지 연평균 8.07% 성장할 것으로 전망했다. Stratview Research도 이와 비슷한 성장을 예측했다. 글로벌 OSAT 시장이 2020년 325억달러(약 43조원)에서 연평균 5.7% 성장하여 2026년 452억달러(약 59조8천억원)로 커질 것이라고 내다봤다.
파인피치, 초소형 부품의 안정적인 프린팅 이슈는 여전히 나오고 있다. (주)ESE 이현 이사는 “제조공정 기술을 리딩하고 있는 업종의 주요 고객사에서는 차세대 양산용 대응 프린팅 솔루션을 여전히 요구하고 있다. 모바일 기기의 소형화·저전력화·다기능화로 초소형 부품 및 패키지 부품의 적용이 늘어나고 있기 때문이다. 그에 따라 한정된 공간에서 효율을 최대화시키기 위해 부품간의 피치 간격도 좁아지고 있다”면서, “스크린프린팅 공정 입장에서 보면, 현 기술보다 진일보한 혁신적인 기술 및 솔루션이 필요한 영역이다. 이 같은 차세대 공정 기술 向 최첨단 프린팅 솔루션 대응력이 향후 시장을 좌우할 것이라고 생각한다”고 말했다.
스크린프린터 업체들은 0201M를 넘어 01005M 대응 솔루션에 집중하고 있다. 0201M 부품 공정은 어느 정도 양산성에 맞춘 것으로 파악된다. 0201M의 프린팅 패드 사이즈는 100×100㎛이다. 스크린프린터가 100~150㎛ 납빠짐성을 안정적이고 재현성 높게 지원해야 한다. 일부 물종에서는 0201M 부품이 파인피치로 들어가 있다. 스크린프린터 업계에서는 0201M 부품의 80~100㎛피치 간격 조건까지는 양산성이 가능하다고 말하고 있다. 설비의 반복정밀도를 극도로 끌어올렸고, 스퀴지, 스텐실 재질 변경을 통해 이뤄냈다.
그런데 최근 피치 간격이 더욱 좁아진 70㎛ 이하의 물종을 준비하는 움직임이 나오면서 프린터 업체들은 대응 솔루션 모색 및 제안에 집중하고 있다. A 업계의 관계자는 “글로벌 통신 원청업체에서 50㎛ 피치 간격의 물종 관련 테스트 요청을 받고 있다”면서, “차세대 디바이스 물종의 양산라인 구축을 위해 선행기술확보 목적으로 진행하고 있다”고 밝혔다. 스크린프린터 업체에서는 현재의 설비 컨셉트에서는 파인피치의 극소량의 납빠짐성 요구를 충족시키기 어렵다고 말하고 있다. 탑솔루션(주) 이도형 대표는 “블레이드를 활용해 스텐실에 솔더를 밀어내는 현 구조에서는 70㎛ 이하의 납빠짐성에서 신뢰성을 구축하기가 어렵다. 기술적인 한계에 도달했다”면서, “극소량의 납빠짐성을 양산성과 결부시키기 위해서는 스텐실, 블레이드 제질에서부터 접근해야만 해답을 찾을 수 있다”고 조언했다. (주)ESE 이현 이사도 동일한 의견을 피력했다. 그는 “스크린프린터의 반복정밀도를 높인다고 해도 한계가 있다. 극소량의 납빠짐성을 지원하는 부가적인 솔루션 및 시스템이 필요하다”고 말했다.
한편, 스크린프린터 업체들은 동일 보드 상에 초소형 부품에서부터 대형 부품까지 동시에 실장되는 추세가 강해짐에 따라 이를 대응하는 솔루션 찾기에 집중하고 있다. 하나의 보드에 최소 100㎛대의 패드 충진이 필요한 01050M, 0201M 부품의 동시 장착이 예상되고 있다. 초소형 패드를 신뢰성 있게 충진하기 위해서는 마스크의 두께를 얇게 해야 한다. 그러나 얇은 마스크 두께에서는 대형 패드에 미납 현상이 발생한다. 서로 다른 사이즈의 패드를 동시에 만족시킬 수 있는 솔더 충진 솔루션이 어렵다. 다양한 사이즈의 이종부품들이 장착되는 전장, 백색가전용 보드에서 이러한 요구가 나올 것으로 전망된다. 아직 0603M 사이즈 이하의 부품들이 장착되지 않고 있지만, 자동차의 전장화, 백색가전의 IoT화로 인해 초소형 부품의 실장 가능성을 배제할 수 없기 때문이다. 0.1t급 두께의 마스크를 사용하고 있는 전장 업체에서 그 이하 두께의 마스크를 적용하는 테스트를 실시하고 있는데, 초소형 부품 실장을 염두에 둔 것으로 분석된다. 스크린프린터 업체들은 현재의 시스템과 기술력으로 일정 부문까지 대응하고 있지만, 특정 물종과 공정을 겨냥해 디스펜싱 밸브를 부착하여 솔더 충진의 보완 및 리페어를 구현하는 솔루션을 제안하고 있다.
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프린터 업계에서는 반도체 업종에서 고도의 프린팅 성능을 요구하고 있다고 전했다. 전자기기의 최첨단화·소형화·다기능화 추세가 여전히 강세를 보이면서 PCB 보드는 더욱 고밀도화·협피치화되고 있다. 앞선 시장을 준비하는 원청업체에서는 극한의 프린팅 기술을 요구하고 있다. 글로벌 원청사들은 앞선 시장을 겨냥해 초소형 부품을 주저 없이 선택하고 있다. OSAT 업체에서는 고객사의 요구에 대응하기 제조 및 공정기술력을 선제적으로 확보하려는 노력을 끊임없이 진행하고 있다. 초소형 패드에 신뢰성 있는 납 빠짐성이 가능하도록 스크린프린터 업체들의 기술 업그레이드를 독려하고 있다.
초소형 부품, 패드, 협피치 등의 공정 난이도가 높아질수록 스크린프린터의 ‘반복정밀도’와 ‘납 빠짐성’이 더욱 부각되고 있다. (주)ESE 이현 이사는 “순수 설비 측면에서는, 10㎛ 이하의 반복정밀도가 우선 기본이 되어야 하고, 여기에 얇은 두께 스텐실 및 홀의 강력한 세척력과 솔더 스퀴징 부문의 노하우가 접목되어야 한다”고 강조하면서, “설비 외적으로는 미세 프린팅에 최적화된 솔더페이스트가 준비되어 있어야 하며, 최첨단 공정을 분석할 수 있는 엔지니어의 능력도 더해져야 한다. 복합적인 요건들이 충족되어야만 미세 프린팅 공정을 구현할 수 있다”고 덧붙였다.
스크린프린터 업체들은 반도체 패키징 업체들의 양산용 수요와 더불어 최첨단 신규 품종용 시장에도 큰 관심을 내비치고 있다. 대부분의 패키징 업체들은 신규 품종을 대비하는 파일럿 라인을 구축하고 있는데, 대응 설비제공으로 시장선점 효과를 누리기 위한 포석이다. 반도체 패키징 업체들의 최첨단 생산제품 물량을 소화하기 위해서는 고사양의 투자가 이어질 수밖에 없다고 업계에서는 관측하고 있다. 0201M 부품 이후의 최첨단 제품을 대비하려고, 후공정 업체들은 대응 솔루션을 찾고 있다. 대표적으로 웨이퍼 레벨 프린팅 공정이다. 하부 PCB가 서브스트레이트의 스트립단위가 아닌 웨이퍼에 직접 프린팅하고, 그 위에 다이를 올려 생산하고 있다. 점점 반도체가 다기능화 되면서 요구되는 핀 수가 많아지고 이에 따라 패키징 사이즈가 커지게 되었는데, 모바일, 웨어러블 디바이스 등의 제품이 추구하는 ‘경박단소’ 트렌드에 부합하는 패키징 니즈가 발생하고 있다. 이러한 수요를 충족시키기 위해 개발된 기술이 Wafer Level Packaging(WLP)이다. 이는 말 그대로 웨이퍼에 직접 칩을 실장하는 기술이다. 이를 통해 반도체 두께 및 부피를 줄일 수 있다. 그리고 여기서 한 단계 더 발전한 기술이 Fan-Out Wafer Level Packaging(FOWLP)으로, 기존 Fan-In Wafer Level Packaging 보다 더 작고 성능이 고도화된 패키징 기술이다. 특히, 모바일 업체가 FOWLP 기반의 AP를 신규 모델에 적용하기로 결정하면서 FOWLP에 대한 관심이 빠르게 고조되고 있다. 이와 관련한 스크린프린터 공급에 노력하고 있다. |
