홈   >   Cover Story 이 기사의 입력시간 : 2018-03-01 (목) 3:02:24
2018년 칩마운터 시장
‘베트남 물량’ & ‘반도체 후공정’이 시장의 중심
2018-03  글 : 박성호 기자 / reporter@sgmedia.co.kr
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장착정도 혹은 생산성 높은 고급성능의 설비 우선
실생산성 및 범용성 확대 설비도 연이어 발표  
 

2018년 칩마운터 시장은 지난해와 비슷한 기조가 예상된다. 올해도 역시 휴대전화, 일반 가전 업종보다는 반도체 후공정 업체의 생산라인 증대, IT기술이 접목된 커넥티드-카 개념이 강조되고 있는 자동차 전장업종을 기대하고 있다. 특히, 반도체 후공정에 대해 크게 기대하고 있다. 반도체 업체들의 올해 설비투자를 대폭 상향조정한 상황이고, 패키지 부품의 활용도 및 활용처가 늘어나고 있어서 대응 설비수요를 기대하고 있다. 마운터 업체들의 장비 업그레이드에 노력은 현재도 진행되고 있다. 특히 실생산성 증대, 범용성 확대에 집중하고 있다. 실제 생산라인에서 고객들이 가장 요구하고 있는 기능들 중 하나로, 고객만족도 실현을 통한 신규 고객창출의 핵심으로 여기고 있다. 또한, 마운터 업체들은 이전버전 대비 더욱 향상되고 개선된 스마트팩토리 솔루션을 내세우고 있다. 특히, 기존에 지원하고 있는 생산관리모니터링 시스템과 원격관리서비스 시스템을 향상시켜 생산라인 다운타임 최소화 현실화에 앞장서고 있다.
 

칩마운터 업체들은 휴대전화를 포함한 일반 가전업종의 대규모 설비투자를 기대하기 어려운 한 해라고 판단하고, 반도체 패키징/전장 등의 하이엔드 시장에 집중하고 있다. 더불어, 실생산성 증대, 범용성 확대를 꾀한 신규 모델로 교체 수요에도 대응하고 있는 모습이다.
2018년도 칩마운터 시장은 지난해와 비슷한 볼륨 형성이 점쳐지고 있다. 한화정밀기계(주) 조영호 상무는 “글로벌 마운터 시장은 4차 산업혁명을 맞아 스마트팩토리 구축을 위한 대용량 정보 처리 필요 증가로 전자 제품 산업군은 지속 성장이 예상되며 이중 LED와 자동차 전장 물종의 高성장 전망되고, 스마트폰은 성장이 둔화되나 여전히 시장 성장을 견인할 것으로 예상된다”면서, “SMT장비 시장은 작년과 비슷한 볼륨이 예상되며, 스마트팩토리 구현을 위한 M2M, 그리고 IoT산업 기반의 IT시스템을 어떻게 잘 풀어나가느냐가 2018년 칩마운터 사업의 핵심이 될 것 같다”고 전망했다. ASM AS SMT 사업부, 김대성 한국대표는 “2017년은 SMT시장이 매우 활성화된 한 해였다. 경제 환경 또한 전반적으로 매우 좋았으며, 일상생활 전반에 늘어난 전자기기는 모든 주요 지역에서 소비자 지출을 촉진시키기에 충분했다”고 설명하면서, “ASM AS에서는 2018년에도 이 추세가 당분간 지속될 것으로 내다보고 있다. 작년에 시장을 선도한 휴대전화와 가전제품은 그대로 유지될 것이며, LED 및 디스플레이 산업 또한 꾸준한 성장세가 예상된다”고 내다봤다.
시장분석기관에서도 이와 비슷한 국내설비투자를 관망하고 있다. KDB산업은행에서는 제조업을 영위하는 대기업에서 전체 설비투자 확대를 견인하고 있는데, ’18년 전체 설비투자 규모가 195.4조원(’17년 실적 195.0조원 대비 0.2% 증가)이 전망되며, 제조업 설비투자는 ’17년 108.0조원에서 0.9% 감소한 107.0조원으로 내다봤다. 업종별 투자규모는 전자부품·컴퓨터·영상음향통신 58.6조원, 자동차 12.1조원, 화학제품 7.4조원 순을 예상했다.




마운터 업계에서는 순수 국내 시장에서의 노후설비의 교체, 베트남 지역의 라인투자 수요를 예측하고 있다. 노후설비 교체는 이미 몇 년 전부터 형성되어 있는 시장으로, 임가공 업체들은 미세부품 대응, 생산물량 증대, 라인의 생산물종 다변화를 꾀하기 위해 단품 개념으로 설비를 바꿔왔다. 여기에 최근 새로운 바람이 조금씩 불기 시작하고 있다. YK코퍼레이션 김현식 대표는 “순수 국내 시장은 라인증설용 보다는 교체 수요가 많았다. 인건비 절감 목적의 자동화설비 요구도 있지만, 여러 대의 마운터를 최신형 1~2대의 설비로 대체하는 수요의 비중이 높아지고 있다”고 설명한 후, “고속기, 중속기, 이형기 등 5~6대의 마운터로 구축된 기존의 라인을 최신형 모델 2대만으로 동일 이상의 생산성을 확보할 수 있다는 측면에서 깊은 관심을 보이고 있다. 전체 라인축소, 작업자 인원 감소, 유지보수 편리성 등에서 확실한 이점을 누릴 수 있다는 점 때문이다”고 설명했다.
SMT 생산장비업체에서는 베트남 지역을 사실상 국내 시장의 한 영역으로 간주하고 있다. 대기업에서부터 3차 협력업체까지 거의 모든 한국 임가공 업체들이 생산라인을 가동하고 있다. 국내에서는 소수의 생산라인만 돌리거나 국내엔 라인을 전혀 가동하지 않는 업체도 상당수다. 마운터 업체들은 베트남 지역의 설비투자가 꾸준히 나올 것으로 예상하고 있다. 4~5년 전의협력업체 대규모 투자에 따른 활성화를 기대하기는 어렵겠지만, 그래도 라인증설용 투자분위기는 일정 수준에서 형성될 것으로 내다보고 있다. 현재 베트남에는 휴대전화 사업부, 디스플레이 사업부 그리고 전장 사업부의 라인이 가동되고 있다. 국내에 남아있던 소수의 백색가전 라인도 베트남 이전이 계획되어 있다는 이야기가 나돌고 있다. 부분 증설이든 라인증설용이든 투자 분위기를 이어가기에 안정된 SMT설비시장을 형성하고 있다.

반도체패키징 업종, ‘양산’ & ‘적층 부품 다양화’ 대응 설비요구  

마운터 업체들은 반도체 패키징 업종의 동향을 예의주시하고 있다. (주)인터켐코리아 손대석 부장은 “반도체 패키징, 전장 업종의 설비투자가 당분간 집중될 조짐이 나오고 있다. 스마트폰, 대용량 서버, 웨어러블 디바이스에 SiP와 같은 패키지 부품이 늘어나고 있다. 반도체 패키징 업체들의 대응 설비니즈가 커지고 있다”고 말했다.
수퍼사이클을 경험하고 있는 반도체 업종의 투자는 올해도 이어지고 있다. 글로벌 IT 자문기관인 가트너는 2018년 글로벌 반도체 시장이 올해 대비 4% 성장해 매출액이 총 4274억달러(한화 약 463조원)에 달할 것으로 예측하고, 데이터센터, 빅데이터, 인공지능(AI), 자율주행차 등 미래 IT 시장에서도 첨단 반도체 수요는 지속적으로 늘어날 것으로 전망했다. 한국기업평가에 따르면, 2017년 글로벌 메모리반도체시장은 사상 최대 호황기를 누렸다. 연초 전망 대비 우호적인 수급환경이 조성되면서 업계 전반적으로 높은 외형 성장세와 함께 큰 폭의 수익성 개선을 시현하였다. 모바일, 서버용 메모리반도체를 중심으로 수요 성장세가 가속화되었고, DRAM, NAND 공히 공급부족 현상이 심화되면서 가격이 반등하였다. 하반기에도 고성능 메모리반도체를 탑재한 플래그십 스마트폰이 잇따라 출시되면서 타이트한 수급환경이 지속되고 있다. 글로벌 메모리반도체시장 규모는 전년대비 약 57% 성장한 1,230억 달러로 추정된다.



2017년 메모리반도체 업계가 사상 최대 규모의 영업실적을 기록하면서 주요 업체는 연초 대비 투자규모를 상향 조정하였다. 2018년에도 공격적인 투자기조가 이어지고 있다. 반도체 후공정 설비투자도 증가될 것으로 예상되고 있다. 국제반도체장비재료협회인 SEMI는, 2017년 글로벌 반도체 장비 매출은 559억 달러로, 지난해 대비 35.6%가 오를 것으로 전망했으며, 이 수치는 2000년 달성한 최고치 477억 달러를 경신한 기록이다. 2018년은 이보다 7.5% 높아진 601억 달러로 예상했다. SEMI는 2017년 웨이퍼 가공 장비는 37.5% 증가한 450억 달러, 팹설비, 웨이퍼 제조, 마스크/레티클과 같은 기타 전공정장비 분야는 45.8% 증가한 26억 달러로 전망했다. 어셈블리 및 패키징 장비 분야는 25.8% 증가하여 38억 달러, 테스트 장비는 22% 증가하여 45억 달러로 예상했다.
반도체 패키징 업종들의 설비투자가 올해 SMT 설비시장의 중심에 있다. 칩마운터 업체 역시 해당 시장을 주요 업종으로 간주하고 있다. 마운터 업체들은 양산체제 확립과 더불어 적층되는 디바이스 種 수의 증가에 따른 시장이 형성될 것으로 내다보고 있다.
최근 스마트폰 업체들은 최대한으로 공간 활용도를 끌어올리는데 중점을 두고 있다. 배터리 용량을 늘려서 스마트폰을 오래 쓸 수 있게 하면서도 여러 고성능 부품을 탑재할 수 있어야 한다. 휴대전화 업체들은 소비전력 절감과 성능 향상, 다양한 기능 통합(More functionality), footprint 감소 및 Control system 비용 감소를 위해 패키지 부품을 실장하고 있다. SiP와 같은 패키지 부품은  새로운 구조로 설계가 가능하고, 휴대전화의 효율, 성능, 기능 통합에 최적화되어 있다. 패키지 부품을 통해, 휴대전화 업체들은 제품 다변화를 가져가려고 한다. 소비전력 및 크기 감소, 성능 개선에 따른 다양한 적용이 가능하고, Functionality & Features 등 복잡한 성능을 충족시키지 때문이다. 암코의 자료에 따르면, 모바일 환경에 따른 패키지의 트렌드도 변하고 있다. 경박단소화가 강해지고 있으며, CSP(Chip Size Packaging)에서 다시 Stacked Die, POP로 발전하고 있다. 이로 인해 반도체 파운드리 업체들은 수율이 좋은 웨이퍼레벨패키징 기술을 개선하고 있다. 더불어, 반도체 패키징 업체들은 지난 몇 년간 양산체제 구축에 조금씩 힘을 기울여 왔다. 현재 적층 패키지의 사용처인 휴대전화용 디바이스, 통신 디바이스, 웨어러블 디바이스에 겨냥해 늘려왔다. 추가적인 라인증설 요구가 예상된다.
수동소자의 단일 패키지화 노력은 지속되고 있다. 적층 패키지는 최근 반도체 산업의 성장을 이끈 스마트폰뿐만 아니라 사물인터넷(IoT) 시장 활성화에 기폭제 역할을 할 수 있는 핵심 기술로 주목 받고 있다. 한정된 풋프린트에서 더 많은 수동소자를 단일 패키지로 구현하기 위한 0402(01005), 0201(008004) 위주의 설계변경이 전망되고, 그로 인해 장비의 트렌드도 크게 변경될 것이라고 예상되고 있다. 이러한 흐름에 맞는 플렉시블성, 장착정밀도가 높은 마운터 요구가 예측된다.
마운터 업계에서는, 현재 반도체 패키징 업종에서 25미크론의 설비가 양산라인에 가동되고 있는데, 향후에는 15미크론의 마운터 수요도 나타날 것이라고 말하고 있다. (주)인터켐코리아 손대석 부장은 “0201 부품 확대에 맞춰 15미크론 설비 요구가 본격되리라 예상한다. 최근 교세라에서 0201 사이즈 적층 세라믹 콘덴서 판매 개시를 발표했다. 머지않은 시일 내에 확대될 것으로 보인다”고 말했다. 패키징 업체들도 극소형 부품의 실장을 예상하고 적극 대응하고 있는 모습을 보이고 있다. 마운터 업계에 따르면, 지난해 패키징 업체들은 0201 부품과 관련한 마운팅 및 스크린프린팅 성능 테스트를 지난해 마무리하고, 자사에 적합한 설비사양을 설정하였다.
한편, 15미크론 장착정밀도 마운터의 고속 실장성이 회자되고 있다. 대량의 극소형 부품을 생산속도 저하 없이 구현하는 설비에 보이는 관심이 커지고 있다. 패키징 업체에서는 기존 설비와 동등한 수준의 생산성을 바라고 있지만, 100% 충족시키는 설비는 없는 것으로 알려져 있다. 이와 더불어 여러 種의 디바이스를 실장할 수 있는 올인원 개념의 설비 요구도 강해질 것으로 예상된다.

마운터, 헤드 교체 없는 실장성 확대 中

최근 가전제품, 개인용 컴퓨터 및 휴대전화를 포함한 다양한 제품군이 더욱 소형화되고 부품 밀집도가 높아지고 있다. 이를 통해 전자기기의 기능성을 다양화시키는 노력이 늘어나고 있다. 또한 라이프 사이클은 점점 더 짧아지고 있다. 결과적으로 이들 제품에 전자부품을 장착하는 프로세스는 속도가 더 빨라야 한다. 더불어, 동일한 유형의 생산라인에서 대량 생산을 처리해야 할뿐만 아니라 부품 타입 및 수량의 다양한 편차를 효율적으로 수용할 수 있는 유연성을 필요해지고 있다.
여기에, 극소형 부품 실장이 넓어짐에 따라 다양한 부품과의 생산성 및 호환성을 달성하기 위해 제조업체는 일반적으로 탑재된 부품 및 생산량의 특성에 맞게 서로 다른 장착 헤드를 선택하고 교체하여 대응하고 있다. 그러나 헤드 교체로 인해 교체 도중 생산 중단 시간이 생기고 예비 교체 헤드를 구입하고 저장해야 하는 필요성 때문에 투자 손실이 발생하는 등 여러 가지 주요 문제가 발생하고 있다. 또한 PCB에 장착해야하는 큰 부품이 하나라도 있는 경우, 제조업체는 소형 부품에 고속 장착을 사용할 수 없으며 헤드를 저속 다목적 헤드로 교체해야 한다. 이로 인해 처리량 감소 및 병목 현상으로 인한 효율성 저하와 같은 치명적인 단점이 있었다. 최근 마운터 업체들은 싱글-헤드로 초소형 칩에서 대형 부품에 이르기까지 다양한 부품을 처리할 수 ??있는 솔루션을 제안하고 있다. 헤드 교체에 따른 다운 타임을 없애고 빠른 장착 속도 개발에 집중하고 있다.
한편, 지난해 하반기 칩마운터 업체들은 본의 아니게 납기지연현상을 겪었다. 납기 일정이 최대 6개월까지 밀렸던 시기도 있었다. 시장활성화에 따른 납품지연이면 좋았겠지만, 아쉽게도 그게 아니었다. 마운터 생산에 필요한 핵심부품 품귀현상이 나타나서이다. 일본산 볼스크류, 리니어가이드, 서보머터를 주로 사용하고 있는데, 이들 부품을 구하기가 어려웠다. 반도체 업종의 슈퍼사이클, 전세계적인 설비투자 활성화로 인한 여파로 분석되고 있다. 여기에 블랙홀과 같은 중국 설비업체들의 대량 주문도 한 몫을 한 것을 이야기되고 있다. 지난해 마운터 업체들의 주문 수량도 적지 않았지만, 부품 품귀현상으로 비상이 걸리기도 했다.

현실화된 SMART Factory 솔루션 강조

모든 칩마운터 업체들의 SMART Factory, Industry 4.0 구현 솔루션 강조는 올해도 이어지고 있다. 현재 생산현장에서 실제 구현수준은 스마트팩토리의 하부단계라고 파악된다. 마운터 업체들의 이야기를 종합하면, 작업 오류 방지, 생산이력추적 등을 지원하여 MES(Manufacturing Execution System)를 구현하고, 더 나아가 전사적자원관리(ERP), 공급망관리(SCM) 시스템 등 다양한 상위 시스템과의 통합 및 연계시키고 있다. 여기에 추가적으로 고속기 업체들은 자동화된 모듈을 점차적으로 진화시키고 있다. 피더자동공급장치, 스마트피더, 오토피더 등의 부차적인 설비들의 자동화를 강화하고 있다.
올해 대부분 고속기 업체들은 스마트팩토리 솔루션을 더욱 현실화시켰다고 말하고 있다. M2M/IoT 기반으로 한 ‘생산관리모니터링시스템’과 ‘원격관리서비스’ 기능 강화가 공통점이다. 생산현장과 제조 본사를 연계하여 원격으로 마운터를 유리/보수하여 ‘생산라인의 다운타임 최소화’를 구현하는 시스템을 더욱 개량 및 개선하여 주요 고객사에 적용하였고, 호평을 받고 있다고 자랑하고 있다. 마운터 업체들은 마운터의 가동율에 따른 불량발생사례를 빅데이터화한 자료를 제공하여 생산라인의 마운터 상태를 제조업체에서 직접 관리하여 항상 최상의 상태를 유지하는 시스템 현실화에 매진하고 있다. 이 수준에서 멈추지 않고, 최종적으로 생산물종 변화에 따른 생산라인변동을 마운터 주도로 이뤄지는 ‘AI’ 개념이 적용된 생산라인을 꿈꾸고 있다. 생산물종 변경을 감지한 마운터가 적용 부품의 자재현황 파악 및 관리에서부터 생산공정까지 작업자의 의존도를 최소화하는 자체 변경시스템이다. ‘생산라인 전자동화, 무인화’라는 Industry 4.0의 바로 밑 단계를 구현하는 것으로, 이를 위해서는 M2M, IoT가 기반이 되어야 하기 때문에 전체 설비업체와 생산업체의 긴밀한 협력이 필요한 부문이라서 풀어야 할 사항들이 많다. 지난 1월에 개최된 NEPCON JAPAN 2018 전시회에서 일본 고속기 업체는 무인셔틀을 이용한 자재공급자동화 솔루션을 시연해 현실화된 기술력을 자랑하기도 했다.
한편, 스마트팩토리 구현에 있어서 중요한 M2M 통신 프로토콜 표준 규격화를 위한 SMT 설비업체의 발걸음이 바빠지고 있다. ASM AS SMT 사업부, 김대성 한국대표는 “올바른 IT 인프라를 갖추는 것이 Smart Factory에서 매우 중요하며, SMT 라인의 경우 공통 표준 인터페이스를 통하여 타사간의 설비가 서로 정보를 교환할 수 있어야만 한다. 이를 실현하기 위해 SMT설비 여러 업체들과 힘을 합치고 있다”고 말했다. 마운터, 스크린프린터, 검사기, 로더/언로더 등 전체 SMT설비 제조업체들의 협력을 통한 통신 프로토콜 표준화에 힘을 기울이고 있다. ASM은 개방형 프로토콜의 ‘Hermes 협회’를 조직하였으며, 일본 로봇협회(Japan Robot Association) 또한 M2M 프로토콜 표준화를 위한 모임을 결성하였다. IPC에서도 통신프로토콜 규격화를 위한 노력을 기울이고 있다. SMT라인에서 칩마운터의 역할이 중요한 만큼 각종 협회는 칩마운터 업체들이 주도하고 있는 모습이다.
 

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