<시리즈> 96부품산업 신조류 (8);TCXO

이동통신기기를 중심으로 전기·전자제품이 갈수록 고성능화·콤팩트화·모빌화되면서 부품의 정밀도도 급진전되고 있다. 이들 첨단기기들이 다양한환경에서 사용되기 때문에 환경변화에 따른 특성변화를 최소화하기 위한 부품의 신뢰성을 요구하기 때문이다.

탁월한 주파수 안정성으로 각종 무선통신기술을 응용한 전자기기의 주파수부품으로 가장 폭넓게 사용되는 수정(크리스털)디바이스 역시 마찬가지다.

수정단결정 성장기술과 기초소재인 블랭크가공기술 등 관련기술의 급진전으로 수정디바이스의 정밀도도 크게 높아져 주파수편차가 「제로」인 꿈의 0(1백만분의 1) 제품의 상용화가 현실로 다가오고 있다.

이중 최근 수정디바이스시장의 가장 주류로 떠오르고 있는 것이 바로 코드리스폰·휴대폰·PHS 등 첨단 이동통신 단말기류의 핵심 발진소자로 탑재되는 온도보상형 수정발진기(TCXO:Temperature Compensated Crystal Oscillator). 주파수편차가 ±수백을 넘나드는 기존 오실레이터로는 발진주파수의 안정성을 한계치내로 유지하기 힘들기 때문이다.

그동안 다소 제한적으로 사용돼온 TCXO는 최근 개인정보화시대의 바람을타고 각종 이동통신 단말기가 물밀듯이 쏟아져 나오면서 PLL회로단에서 전압제어발진기(VCO) 등과 결합, 기준주파수를 발생시키는 핵심부품으로 수요가급증하고 있다.

때문에 TCXO는 대표적인 오실레이터 응용제품으로 각광을 받으며 고주파용주파수 통과필터인 표면탄성파(SAW)필터와 함께 현재 수정디바이스군 중에서는 가장 성장성이 높은 것으로 평가받고 있다. 이에 따라 관련업체들도 이제품이 향후 거대시장과 고부가가치를 안겨다줄 유망제품으로 간주, 개발 및상용화에 앞다퉈 나서고 있다.

국내에서도 80년대 후반 4649타입 코드리스폰용 발진소자로 상용화되면서주목을 받기 시작해 최근엔 휴대폰과 9백 코드리스폰에 주력채용되고 있으며PDA·PCS·TRS·FPLMTS 등 앞으로 나올 최첨단 이동통신기기용 핵심부품으로입지를 구축한 상태다.

TCXO가 이처럼 이동통신기기용 핵심부품으로 주목을 받고 있는 이유는 무엇보다 내부에 온도보상회로를 내장, 온도변화에 따른 주파수편차를 ±1까지최소화할 수 있다는 점과 사용범위가 무려 -30∼80로 어떤 환경에도 사용가능한 강점 때문이다.

수정진동자(크리스털유닛)와 트랜지스터(TR)를 축으로 감온소자인 콘덴서·서미스터·저항 등 많게는 10여개의 부품으로 구성된 TCXO는 직접 및 간접보상회로 기술로 이론적으로는 주파수편차를 ±1까지 최소화할 수 있다. 현재 세계적으로는 일본의 주요업체들이 1.5급까지 상용화한 상태다.

주파수편차를 줄이는 것은 그만큼 고정도의 수정진동자와 고정밀 보상회로를 수반하기 때문에 수치에 따라 TCXO의 가격은 큰 차이를 보인다. 따라서수정디바이스업체가 TCXO를 만드느냐 못만드냐가 중요한 것이 아니라 어떤급을 만드는가, 그것도 SMD타입이냐 아니냐에 따라 부가가치는 크게 달라진다.

현재 국내에는 싸니전기·고니정밀·국제전열 등 선발 3사와 종합부품업체인 삼성전기, 그리고 중소 오실레이터업체들을 중심으로 10여개 업체들이 TCXO사업에 손을 대고 있으나 전반적으로 세계 최고수준인 일본의 1.5급에는크게 못미치는 수준이고 게다가 휴대폰용 SMD타입 등은 개발이 거의 전무하지만 가격이 오실레이터의 5배 이상으로 높아 TCXO사업에 높은 관심을 표명하고 있다.

업계 관계자들은 『TCXO의 가격이 비싸 설계자들이 점차 TCXO를 쓰지 않는방향을 모색하고 있지만 TCXO 특유의 주파수안정성을 대체할만한 제품은 당분간 출현하기 힘들 것』으로 전망하며 『이동통신시장 확대와 결부돼 향후지속족인 수요증가가 예상된다』고 말했다.

〈이중배기자〉