홈   >   Cover Story 이 기사의 입력시간 : 2021-08-01 (일) 11:55:15
2021年 솔더링 머신 시장동향
코로나 팬데믹에도 활기를 띄고 있는 ‘솔더링 머신’
2021-08  글 : 박성호 기자 /reporter@sgmedia.co.kr
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OSAT, 전장 중심의 설비수요 ‘꾸준’       
후공정 솔더링 머신은 점진적으로 확대 
 
 
솔더링 머신 공급업체는 올해 상반기 바쁜 시간을 보냈다. 리플로우 업체들은 납기 일정을 맞추는데 집중해야 할 정도로 바쁘게 보냈다. 특정 업종의 특정 생산품용 설비 수요가 꾸준하게 이어졌기 때문이다. 후공정 솔더링 머신 시장은 지난해에 비해 활기를 되찾았다. 주요 고객군이 전장 업종이 지난해 하반기부터 라인투자를 재게하였고, 그 여파로 나쁘지 않은 상반기를 보냈다. 국내의 후공정 솔더링 머신 공급업체들은 자동차의 전장화, 친환경 및 자율주행 자동차의 구체화 등 성장을 견인하는 여건들이 많아서 긍정적인 시장성을 예견하면서도, 한정된 수요처로 인해 순수 국내에서는 성장 한계가 있을 것이라고 입을 모으고 있다. 
 
 
 
올해 상반기 리플로우 업체들은 매우 바쁜 시간을 보냈다. 전장, 반도체, OSAT, 특정 SMT 등의 여러 업종에서 골고루 수요가 나왔기 때문이다. 상반기 리플로우 시장은 역시 반도체, OSAT 업종이 견인했다. 화상통신이 가능한 비대면용 가전기기용, 5G, IoT, AI 등의 최신 산업군의 성장, 최신 프리미엄 스마트폰용 수요가 동반적으로 나오면서 반도체 관련 업체들은 생산량 증대에 역점을 두었다. 국내 반도체 업체들은 지난해에 이어 올해도 역시 ‘비대면 특수’를 톡톡히 누렸다. 코로나19 이후 비대면 시장이 커지면서 메모리반도체 수요도 많아졌다. OSAT 업체들도 글로벌 통신업체의 물량을 소화하기 위해 생산라인 증설에 힘을 기울였다. 국내의 모든 업체들이 신규 라인구축에 동참했다. 특정 원청업체의 생산 오더 수주에 성공한 업체도 있었고, 향후 수주를 위해 선행적으로 투자하는 경우도 있었다. 글로벌 OSAT 업체들 위주로, 첨단 패키지 모듈 라인 투자가 꾸준하게 이뤄졌고, 국내 IDM 업체들의 국내 협력사들도 대규모는 아니지만 라인증설에 나서는 모습이 있다. 특정 고객사의 생산물량을 소화하기 위한 카메라모듈과 관련된 공정 증설도 눈에 띄었다. 
전장 업종의 투자도 꾸준하게 나왔다. 코로나19 팬데믹임에도 불구하고 지난해 3사분기부터 조금씩 설비투자가 재게 되었고, 그 흐름이 이번년도 상반기까지 이어지고 있다. EV배터리 라인증설용 투자도 꾸준한 편이었다. 
디스플레이 업종에서는 미니LED 공정의 라인투자가 눈에 들어온 시기였다. 원청업체와의 긴밀한 협력을 기울인 리플로우를 포함한 생산설비업체들은 글로벌 생산공장에 대응 설비를 납품하기에 바쁜 시간을 보냈다. 
일반 SMT 업종에서는 상당히 보수적인 관점에서 설비투자를 단행하고 있다. 생산물량 하락, 부품 수급 차질 등의 이유로 라인가동률이 현저하게 떨어졌다. 국내뿐만 아니라 베트남 현지에서도 비슷한 모습이 나오고 있다. 라인설비 교체를 생각할 겨를이 없다. 어려움을 겪고 있는 상황에서도 극히 일부에서는 라인가동율을 유지하는 업체들도 있다. 비대면 가전기기 부상에 따른 카메라, 스마트폰 악세서리 관련 업체들은 비교적 어려움을 덜 겪고 있는 것으로 알려져 있다. 
SMT 생산설비 업체들은 올해 모바일 업종의 투자를 기대하지 않고 있다. 모바일 업종의 투자 위축의 여파로, 솔더링 머신 업체 역시 SMT 업종의 대규모 투자를 기대하기 어렵다고 입을 모으고 있다. 국내 대형 원청사의 모바일 및 백색가전 라인의 설비투자 계획이 전무한 상황으로, 소소한 교체 물량과 특정 생산품의 소규모 라인증설만이 나올 것으로 예측하고 있다. 더불어 그 동안 SMT 설비시장의 큰 중심축인 베트남, 인도 지역에서의 투자 위축이 예상되고 있어 생산설비업체들의 어깨를 더욱 무겁게 하고 있다. 국내 임가공 업체들이 대거 진출해 있는 베트남, 인도 지역의 코로나19 재확산세의 여파로 인해 설비투자 움직임이 사그라들 것으로 보인다. 지난해 베트남은 강력한 코로나19 바이러스 방역을 실시해 전세계적으로 모범 사례에 꼽히기도 했다. 성공적인 방역으로 설비투자 시장은 일정한 규모로 형성되어 있었다. 현지 영업 및 서비스 시스템을 구축한 설비업체들은 상대적으로 좋은 판매실적을 기록하기도 했다. 그런데 이러한 분위기가 지난 4월을 기점으로 확 바뀌었다. 올해 베트남 경제성장 전망치 예측이 어려울 정도로 코로나 4차 확산이 맹위를 떨치고 있다. 최신 코트라의 자료에 따르면, 베트남 최대 경제도시 호찌민에서만 7월 확진자의 75%가 집중적으로 발생해 베트남 정부는 도시 전체 봉쇄라는 강경수를 두었다. A 설비업체 관계자는 “베트남에서의 강력한 이동제한으로 생산라인을 가동해야 하는 임가공 업체들은 공장 내에 텐트나 간이 침대로 임시 숙소를 만들어서 생활하고 있다. 이동자체가 거의 불가능한 상황이기에 설비투자를 기대하는건 언감생심(焉敢生心)이다. 올해 하반기 베트남 지역의 투자에 관해서는 마음을 내려 놓아야 할 것 같다”고 심정을 토로했다. 
 
 
인도 지역의 설비투자 시장 역시 위축될 것으로 보인다. 인도 중저가 스마트폰 시장의 확장을 겨냥한 생산라인 증설 이야기가 잠깐 나왔는데, 인도 지역의 코로나19 확진자 급증으로 소리소문 없이 사라졌다. 휴먼텍의 신태양 상무는 “베트남, 인도, 동남아시아 지역에서 코로나19가 재확산를 막고자 지역간 이동조치 규제 강화, 한국 공단 내 출근금지 등의 조치들이 강력하게 실시하고 있다. 지난해 코로나19 팬데믹 상황에서도 설비 수주가 나왔던 베트남 지역이 현재 급격하게 위축되었다. 각국 정부의 코로나 방재조치의 결과에 따라 하반기 시장이 달라질 것”이라고 말했다. SMT 설비제조업체들은 이와 비슷한 의견을 피력하고 있다. 현재의 상황을 기준으로 본다면, 올해 하반기 SMT설비 시장은 지난해 동기보다 훨씬 위축될 것으로 전망하고 있다. 
 
최근 패키징 업종의 설비투자는 지난해에 이어 올해도 지속성을 띠고 있다. 5G 관련 통신/서버, 전기차 확대로 인한 칩, 패키징 부품의 수요 급증으로 이와 관련해 솔더링 머신의 수요도 꾸준히 나오고 있다. 최근 OSAT 업체들의 투자 성향이 예전과 달라진 것으로 업계에서는 이야기하고 있다. 양산 라인 구축과 생산라인 자동화 목적의 투자가 강하게 나오고 있다고 전하고 있다. 더불어, 올해는 특정 업체의 물종을 소화하기 위한 투자가 아니라 고객다각화에 따른 맞춤형 라인구성 성향이 짙다고 덧붙였다. A 업체 관계자는 “반도체 패키징 업체에서는 여러 업체의 오더에 대응하고자 전용 라인을 꾸미고 있다. 모바일向, 5G 통신네트워크/서버向, 전기차向 등 다양하다”면서, “일반적으로 설비투자가 오더가 확정된 후에 진행된다는 점을 고려하면, 투자를 감행하는 패키지 업체는 생산물량을 수주하였고, 원청업체의 일정에 맞춰 진행하고 있다는 것을 의미한다. 전자산업계의 최종 소비시장이 위축되었지만 시장성이 좋은 특정 제품군이 존재하고 있으며, 이와 관련된 투자는 지속적으로 일어나고 있다”고 말했다. 
한편, 최근 전기차 배터리 관련 업체의 라인증설이 본격화되면서 설비업체들이 주시하고 있다. 자동차 전장업종의 투자도 꾸준하게 나오고 있다. 특히, 최근에는 전기차 관련 업종의 라인증설이 눈에 띈다. 유럽연합(EU)의 탄소배출규제 강화로 친환경 전기차 확산과 EV 배터리 수요급증이 전망되고 있다. 국내 배터리 업체들이 전기차용 라인의 생산능력을 공격적으로 늘리고 있다. 전기차 가격 가운데 배터리가 차지하는 비중이 40% 이상인 점을 감안하면 전기차 시장의 성장은 곧 배터리 기업의 성장으로 이어질 가능성이 높다. 대대적인 라인증설 움직임이 나오고 있는 만큼 생산설비업체들은 또 하나의 큰 시장으로 여기고 있다. 
 
 
 
전장 업종의 솔더링 머신 활용면에서 추세가 바뀌면서 셀렉티브 솔더링 머신의 수요가 늘어나고 있다. 기존 웨이브 설비에 보드를 태우고, 수납땜에 의존했던 작업들이 셀렉티브 솔더링 머신으로 전환하려는 모습이 구체적으로 나오고 있다. 최대한 사람의 손길을 배제하려는 완성차 업체들의 제조전략이 시장 변화의 원동력으로 작용하고 있다. KSM의 김홍국 대표는 “셀렉티브 솔더링 머신의 주요 고객군은 전장 업체에서는 기존 수납땜 공정의 자동화전환을 위한 목적으로 셀렉티브 머신을 선택하고 있으며, 고품질의 납땜, 생산성 확보 등의 이유를 들어 멀티-노즐 타입의 셀렉티브 머신을 찾는 비중이 높아지고 있다”고 말했다. 
 
 
일부 전장용 생산제품의 대형 커넥터 장착비중 확대도 셀렉티브 시장 확장에 이바지하고 있다. 웨이브 솔더링 공정이 어려운 대형 커넥터의 포인트 납땜은 그 동안에는 수납땜으로 실시했는데, 이들 작업을 자동화 설비로 전환하고 있다. 더불어 일부 생산품에는 커넥터의 비중이 높아지고 있다. EV배터리 BMS의 경우, 모터드라이브나 케이블을 빼고 커넥터를 활용해 연결하는 구조로 바뀌었다. 양면보드의 커넥터 핀만 포인트 솔더링해야 하는데 셀렉티브 머신이 최상의 솔루션으로 여겨지고 있다. 
현재 국내 셀렉티브 머신 시장은 조용하게 흘러가고 있다. 주요 고객처가 전장 업종이기에 큰 변동 없이 움직이고 있다. 셀렉티브 솔더링 공급업체에서는, 특정 물종에 대한 라인투자는 극히 일부이며, 대부분의 업체들은 사용하고 있는 설비를 개량 및 개선하는 투자최소화에 집중하고 있다고 이야기하고 있다. 휴먼텍의 신태양 상무는 “현재 국내 셀렉티브 시장은 소품종대량 생산 업종에서의 생산성 중점의 설비와 다품종소량 업종에서의 우수한 플렉서빌리티 설비 니즈가 혼재 되어 있다. 아직까지 플렉서빌리티 중심으로 시장이 형성되어 있지만, 향후에는 생산성을 가미한 셀렉티브 머신이 영역을 확대할 것 같다”고 예상했다. 
국내 셀렉티브 업체들은 시장성장 가능성이 분명 존재하기는 하지만, 순수 국내 시장에선 확실한 한계가 있을 것으로 보고 있다. 글로벌 셀렉티브 솔더링 머신 시장의 성장은 각종 보고서에서 쉽게 접할 수 있다. 모든 보고서에서 장밋빛 시장을 예측하고 있다. 기술트렌드의 변화와 4차 산업혁명과 맞물리면서 셀렉티브 솔더링 머신의 채택이 확실시 되는 점은 분명하다. 그런데 순수 국내 시장으로 좁혀서 보면, 성장의 한계가 명확해 보인다. B 업체 관계자는 “셀렉티브 솔더링 머신은 전장 업체들이 주로 사용하고 있다. 그런데 국내 전장 협력사는 그리 많지 않다. 전장 산업계가 많은 지역과는 다른 시장모습이 나올 것이다. 그래서 셀렉티브 머신의 수요가 많아지기는 하겠지만 전체 볼륨은 크게 커지지 않을 것 같다”고 전망했다.
진공 리플로우 시장은 조용히 흘러가고 있다. TSM의 심원석 과장은 “고객으로부터 관심 및 테스트 요청 등은 지속적으로 증가하고 있으며, 그에 따라 판매 실적도 발생하고 있지만, 관심에 비하면 판매율은 높지 않은 편이다”고 현재의 시장분위기를 전하면서, “진공 리플로우의 활용용도가 매우 제한적이라는 단점을 아직 극복하지 못하고 있다”고 이유를 들었다. 
 
 
국내 진공 리플로우 공급업체에서는, 대부분의 자동차 전장 협력사에서는 1~2라인에 진공 리플로우를 구축하고 있으며, 이 수준의 구성으로도 생산량을 맞출 수 있어서 추가적인 투자가 일어나지 않다고 분석하고 있다. 현재 진공 리플로우 시장은 보이드가 품질에 크게 영향을 미치는 전장용 아이템을 생산하는 업체가 주요 고객군이다. 보이드에 의한 진행성불량 혹은 치명적인 불량으로 여겨지는 전장품을 생산하는 협력사에서 보이드를 관리하기 위한 목적으로 꾸준하게 투자하고 있다. 현재까지의 진공 리플로우 시장은 매우 한정적인 곳이며, 완성형 시장이라는 느낌을 풍기고 있다.
국내 진공 리플로우 시장이 한정적으로 형성되어 있다. 일부 전장 및 OSAT의 특정 생산품, 방산, 의료 등에서 니즈가 나오고 있으며, 그 중 전장 업종이 차지하는 비중이 매우 크다. 그런데 전장 업종에서도 특정 생산 아이템에서만 보이드 최소화를 위해 진공 설비를 적용하고 있다. 제한된 활용처로 해당 시장은 급성장이 아닌 완만한 성장세가 예상된다. 자율주행차 시대 도래로 수요가 늘어나긴 하겠지만, 적용 생산 아이템이 크게 늘어나지 않을 것이라는 전망이 주를 이루고 있다. 진공 리플로우 적용의 제일 목적이 보이드 관리인데, 최근 보이드 최소화를 목적으로 하는 소재들이 상품화되고 있어서 전용 설비를 선택하는 비중이 더욱 줄어들 가능성도 배제하지 못하고 있다. 
 
 
일반적으로 진공리플로우 업체들은 확산이 느린 이유로, 높은 초기투자비용, 좁은 범용성, 낮은 생산성을 이유로 꼽고 있다. 구조상으로 보면, 진공리플로우는 일반 리플로우에 진공 챔버를 부착한 설비이다. 진공 챔버가 추가 되는 만큼 설비의 단가가 높아질 수밖에 없다. 그리고 진공 챔버에 들어가는 진공 펌프, 센서 등의 가격이 높은 편이다. 계속 설비 가격이 내려가고 있지만 일반 리플로우 오븐에 비해 3~4배의 높은 가격은 임가공 업체에게 큰 부담으로 작용하고 있다. 
진공 설비의 범용성이 좁다. 진공 설비의 탄생 목적이 보이드 해소이기 때문에 이와 관련된 제품에서만 사용되고 있다. 전장 일부, 방산 등 적용 애플리케이션이 매우 협소하다. 최근 진공 모드를 부착하여 용도에 따라 일반 리플로우와 진공 리플로우 겸용으로 사용할 수 있는 설비가 등장한 이유도 이 문제를 극복하기 위해서이다. 그리고 진공 리플로우 설비 및 공정 관련한 표준프로세스가 정립되지 않았다. 이로 인해 동일한 물종을 생산함에도 불구하고 업체마다 저마다 다른 사양을 요구하고 있다. 진공 리플로우 업체들은 전장 및 방산 원청업체들과 긴밀한 협력을 진공 관련 프로세스 표준화에 노력하면서 이를 극복하려는 노력을 기울이고 있다.
진공 리플로우의 리플로우 대비 낮은 생산성 요인은 꾸준히 거론되고 있다. 있다. 진공 리플로우에는 절대적으로 뺄 수 없는 시간이 존재한다. 목표 진공상태 조성에 필요한 10초, 진공상태에서 보이드 제거하는 5~10초, 진공상태에서 대기상태로 전환하는 10초 등 보통 25~30초가 필히 소요된다. 대량 생산시스템에 대응하기 위해서는 절대적인 진공시간 외의 다른 포인트에서 로스타임을 줄여야 하는데, 결코 만만한 작업이 아니다. 이와 더불어, 진공챔버 크기에 대형보드 대응력도 최근에 조금씩 이야기되고 있다. 보편화로 진행하기에는 아직까지 기술적인 제약이 많이 남아 있다. 
단순하게 생산사이클을 단축하기 위해 진공화 시간을 빠르게 하면 될 것 같지만, 그러지 못하는 이유가 있다. 솔더볼 튐 현상과 같은 솔더링 품질 문제가 발생한다. 솔더링 문제를 최소화하는 진공화시간이 현재의 수준이다. 진공화시간은 건드릴 수 없는 절대 시간이다. 그래서 리플로우 업체들은 듀얼레인 구조로 눈을 돌리고 있다. 일반 듀얼레인 구조와 비슷하게 1개의 진공 챔버 내의 듀얼레인 혹은 2개의 진공 챔버 내의 싱글레인 구조를 염두에 두고 있다. 비용 상승은 불가피하지만 최고의 생산성을 확보할 수 있는 구조라고 여겨지고 있다. 
진공리플로우 시장 확대의 키는 원청업체가 쥐고 있다. 생산제품의 보이드 %를 타이트하게 관리하면, 수요는 급증할 것으로 예견된다. 현재 전장 업종의 경우, 솔더 접합부 내에서 발생하는 보이드 비중이 13~15% 이내이면 양품으로 인정하고 있는데, 이 수치를 10% 미만으로 관리하면 진공설비 수요는 급증할 것으로 업계에서는 말하고 있다.
한편 TSM의 심원석 과장은 진공 리플로우 시장확산 조건의 ‘생산물량 확대’를 꼽았다. 그는 “진공 리플로우는 일반 리플로우 오븐대비 낮은 생산성, 높은 가격대가 명확한 약점으로 지적되고 있다”면서, “생산품이 확대되면 이러한 약점을 극복할 가능성이 높다고 본다. 생산품의 양산량 증대에 따른 긍정적인 연쇄반응을 가져와 해당 시장의 생태계를 키울 것이라고 본다. 생산량이 늘어나면 설비 투자가 높아져 보편성을 띨 것이고, 자연스럽게 설비 가격하락까지 이어질 것이다. 물론, 보이드에 대한 산업계 트렌드 변화가 있어야 하는 조건이지만, 진공 리플로우 시장을 단기간에 활성화시키는 지름길은 이 길 밖에 없는 것 같다”고 개인적인 의견을 피력했다.  
 
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