수동부품 핵심 트렌드는 ‘소형화’와 ’칩’

디지털 기기를 위한 소형화·저전력화에 초점

[테크월드=양대규 기자] 수동부품은 전자제품에 없어서는 안 될 필수 부품으로 전자제품의 급격한 변화 속에서도 꾸준히 판매가 이뤄지고 있다. 2000년대부터 ICT의 급성장과 IT 기기의 디지털화와 소형화, 고기능화 등으로 수동부품도 소형화와 칩(Chip)화되는 경향을 보인다.

수동부품의 발전은 IC에 집적시키기 어려운 부품을 대상으로 이뤄졌다. 대용량 콘덴서나 고성능 코일, 트랜스 등이 이에 속한다. 또한, IC가 소형화·고집적화·고기능화되면서 노이즈 문제가 심각해지고 있다. 결국 이를 해결하기 위한 새로운 수동부품 기술이 필요해, EMI 대책부품이 더욱 중요해지고 있다.

MLCC, 스마트폰에 이어 전장부품도 소형화 바람

스마트폰으로 대표되는 모바일기기는 최근 이동성(Mobility)과 연결성(Connectivity)을 넘어 다양한 새로운 기능이 추가돼, MLCC 사용량이 크게 증가하고 있다. 저가형 스마트폰에도 200~300여 개의 MLCC가 들어가며, 프리미엄 플래그십 모델의 경우 800~1000개의 MLCC가 탑재됐다. 이밖에도 LED TV에는 약 2000여 개, PC에는 1200여 개가 들어가는 것으로 알려져 있다.

휴대폰만이 아니라 PC와 TV 등 IT 기기 전반에 걸쳐 소형화가 요구되고 있다. 고용량 MLCC의 용도는 주로 고주파 노이즈를 제거하는 디커플링용이다. 휴대폰은 스마트폰의 기능이 확대되면서, 사용 IC가 증가해 회로 기판상에 실장 밀도가 높아지고, 사용 주파수가 상승하며 시그널 노이즈를 감소시키기 위한 디커플링용 MLCC의 고용량화가 필수적으로 요구되고 있다. 이 현상은 대부분의 전자기기에서 공통적으로 발생하고 있다.

또한, 최근에는 자동차의 전장부품에도 고용량과 고신뢰성 중심에서 초소형 제품의 MLCC 수요가 상승하고 있다. 전장용의 경우 전기차용 파워트레인(PowerTrain)에 탑재된 ECU(Electronic Control Unit)에 가장 많은 MLCC가 탑재됐지만, ADAS에 대한 요구가 증가하면서 ADAS용 전장 부품에 들어가는 MLCC의 양이 급격히 많아질 것으로 기대되고 있다.

현대차투자증권 노근창 연구원에 따르면, “세계 1위의 전장용 MCU 업체인 르네사스(Renesas)는 차량에 탑재되는 MCU가 많아짐에 따라 2012년에 40nm 제품 중심에서 올해에는 TSMC와의 제휴를 통해, 28nm 수준까지 미세화할 계획”이라며, “MCU 칩이 미세화될 경우 ECU 크기도 작아질 것이며 탑재되는 MLCC도 초소형화될 수밖에 없다”고 설명했다.

최근 삼성전기와 일본 무라타 등의 선진 업체의 경우 0603(0.6mm x 0.3mm), 0402(0.4mm x 0.2mm)소형칩 양산이 가능하며, 0201 사이즈의 개발도 진행되고 있다.

저항기와 인덕터도 이슈는 ‘칩’과 ‘소형화’

저항기 역시 스마트폰, 카메라, 게임기 등 제품의 정밀화 추세에 따라, 고정밀·저저항의 칩 저항기 수요가 계속 늘고 있다. 이에 따라 업체들도 고부가가치 제품 생산으로 전환을 가속화하고 있다. 대만의 야교(Yageo), 일본의 로옴(Rohm) 등이 저항기 시장을 주도하고 있다.

최근 리드 저항기의 경우에는 CRT TV와 VCR 등 아날로그 제품들의 생산이 거의 이뤄지지 않아 수요가 줄어들고 있다. 반면 스마트폰과 LED TV, 전장 부품들이 점점 정밀화되면서 칩 저항기와 0603 크기의 제품, 네트워크 저항기 등의 개발이 활발히 이뤄지고 있다.

로옴은 현재 1005와 0603을 비롯해 0402 사이즈의 칩 저항기를 상용화했다. 또한, 전류 검출용 션트 저항기를 개발해, 전기자동차와 하이브리드 자동차 시장에 선제적으로 대응하고 있다. 자동차와 산업기기 시장에서는 소형사이즈의 저저항, 소비전력 억제를 위한 초저저항, 가혹한 환경에서도 작동하는 고정밀도의 저저항 등에 대한 요구가 높아지고 있어, 저항기 생산 업체들은 이에 대응하기 위한 방안을 모색하고 있다.

인덕터는 커패시터와 특성이 반대이기 때문에 특정 주파수를 걸러내기 위해 커패시터와 조합해 필터로 많이 사용되고 있다. 즉, 커패시터의 증가는 인덕터에도 긍정적인 영향을 줄 전망이다. 최근 IT 기기의 고기능화와 소형화, 전장부품의 증가 등에 따라 향후 높은 성장세가 예상된다. 인덕터의 경우 저가폰에는 대당 약 20개가 채용되며, 프리미엄 스마트폰에는 100개 이상이 사용된다. 실장 면적 공간이 줄어들고 기능이 많아지면서 초소형의 칩 인덕터 채용이 늘고 있다. 또한, 최근 IT 제품의 기능이 많아지며 사용전력량이 늘고 있어, 전력용 파워 인덕터 제품도 주목받고 있다. 전장부품의 증가 역시, 안정적인 전류 공급을 위한 인덕터 채용이 확산될 전망이다.

인덕터 시장에서 가장 주력하고 있는 스마트폰은 최근 빠른 성장세를 보이는 LMF(시그널인덕터)와 노트북, 디지털 카메라 등의 디지털 기기와 IoT 기기의 전원용인 칩 인덕터의 수요가 늘고 있다. 5G와 디스플레이 기술의 발달로 고화질 TV의 성장이 예측되며, 전장화가 급속히 진행되는 자동차 시장 등은 파워 인덕터의 개발에 힘을 줄 것으로 전망된다.

국내 업체인 아비코전자는 2004년 디지털 기기와 통신용 단말기 전원으로 사용되는 SMD 파워 인덕터 30 Type을 개발·상용화했으며, 2005년에는 더 작은 20 Type(2mm x 2mm x 1mm) SMD 파워 인덕터를 개발·상용화했다. 또한, 2007년에는 최소 높이 0.5mm의 SMD 파워 인덕터를 출시했다.

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