<화요특집-SMD> 첨단 기술 동향

　전세계적으로 회로부품이 표면실장부품(SMD)으로 급속히 모양을 바꾸고 있다.

　전자제품의 소형화와 다기능화에 대한 수요는 회로의 고주파화·고속디지털화를 요구했다. 표면실장기술(SMT)이 발전하는 계기로 작용했음은 물론이다.

　특히 이동통신기기·휴대정보단말기(PDA) 및 디지털비디오카메라(DVC)·디지털다기능디스크(DVD) 등 디지털 AV기기는 SMD·SMT를 빼놓고는 얘기가 불가능한 상황이다.

　세트의 소형화·고기능화는 동시에 단순히 SMD·SMT에 대응하는 것뿐 아니라 부품의 극소칩화와 볼그리드어레이(BGA)·칩스케일패키지(CSP) 등 실장기술의 고도화를 이끌어왔다. 앞으로도 활발한 기술개발이 이뤄질 전망이다.

　SMD·SMT의 중요성이 부각됨에 따라 일반 디스크리트부품(리드선 타입 부품) 시장은 후퇴경향을 보이고 있다. SMD 시장이 급속하게 확대되고 있으며 회로부품 시장은 SMD로 이동중이다.

　이러한 추세는 부품 제조기술의 변화를 가져왔다. 80년대까지는 벌크형 리드타입 제품이 주종이었다.

　프레스 성형이 주요 기술로 부각됐다. 90년대 들어 각종 부품은 칩 형태를 띠기 시작했다. 적층형세라믹콘덴서(MLCC)·칩인덕터·칩저항·적층형 필터 등이 양산됐다. 전문가들은 2000년대에는 전자부품의 복합화 및 모듈화가 진행될 것으로 보고 있다. 적층복합칩기술 역시 각광받을 것으로 전망된다.

　SMD·SMT는 당초 휴대전화를 포함한 이동통신기기의 필요성에서 시작됐다. PC 등 정보통신기기, DVD·DVC 등 디지털 AV기기의 성장에 따라 SMD·SMT는 자연스레 확산일로에 접어들었다.

　이들 기기에서 중요한 것은 소형화·경량화·고기능화. 한정된 실장면적에 더욱 많은 부품을 탑재할 수 있는지 하는 것이 제품의 성능을 결정하는 주요 인자로 작용하기 시작했다. 각 부품은 당연히 소형화를 추구하게 되고 칩의 극소화 역시 현안으로 떠올랐다.

　SMD가 가장 필요한 곳은 이동통신기기. 이동통신기기의 지향점인 소형·경량화·다기능화를 지탱하는 것은 고주파 디바이스의 소형화다.

　그 중에서도 수정디바이스, 특히 온도보상수정발진기(TCXO)는 대표적인 사례다.

　TCXO는 용적이 0.4㏄부터 단계적으로 소형화의 길을 걷고 있다. 0.06㏄에서 0.07㏄급이 주력으로 정착됐지만 최근 들어 일부에서는 0.02㏄ 사이즈를 발표하는 등 소형화가 활발하다. 0.02㏄ 사이즈 제품은 원칩IC기술의 도입에 의해 실현된 것으로 향후 대부분의 업체들이 이를 생산하게 될 것으로 보인다.

　전압제도형발진기(VCO)에서도 소형화 바람이 거세다. 현재 최소 사이즈는 4.8×5.5㎜. 극소칩부품의 채용에 의해 소형화 기술이 비약적으로 진전했다.

　칩저항기 역시 SMD 제품이 주력으로 성장했다. 1608(1.6×0.8㎜) 사이즈가 주종이다. 그러나 최근 들어 실장의 신속성 향상 및 비용 대비 효과의 극대화 등을 위해 1005(1.0×0.5㎜) 타입 채용이 늘고 있다.

　저항기업체 입장에서 보면 판매와 채산성 확보를 위해 더욱 고가의 제품을 만들어야 한다. 세트업체도 비용 대비 효과와 고밀도실장을 양립시킬 수 있는 사이즈의 제품을 요구하게 된다. 양자를 결합시킨 1005 타입은 올해 주력 모델로 정착될 전망이다.

　차세대 칩저항기인 0603(0.6×0.3㎜) 사이즈는 일본업체들이 대부분 발표했다. 보급이 활발한 것은 아니지만 어느 정도 생산체제가 갖춰진 상태여서 향후 동향이 주목된다.

　전류검출용 저저항칩도 요즘 들어 좋은 반응을 얻고 있다. 디지털 휴대기기용 리튬이온 2차전지의 보호소자인 이 제품은 수요가 늘고 있으며 시장 역시 성장중이다. 여러 업체들이 제품라인 확대에 돌입했다.

　전지의 소형화는 세트의 소형화로 직결되기 때문에 이 제품의 SMD화는 상당한 위력을 발휘할 것으로 기대된다.

　이와 함께 고밀도실장을 위해 네트워크화가 전개, 1608 타입을 두개 또는 네개 연결하는 다연칩도 활성화될 전망이다. 1005 다연칩 역시 생산이 확대될 것으로 보인다.

　콘덴서분야에서 SMD의 수요는 상당하다. 특히 정보통신 관련시장에서는 소형·대용량 SMD의 필요성이 높게 제기되는 상황이다. MLCC는 칩콘덴서 시장을 선도하는 대표주자다.

　MLCC의 사이즈는 칩저항기와 같이 1608 제품이 주종이다. 그러나 최근 들어 1005 제품의 실장률이 급속하게 상승하고 있어 올해 말께면 1608과 1005의 비율은 역전될 예정이다. 1005 제품은 세트업체의 필요에 의해서 뿐 아니라 0.1㎌ 용량을 제공하면서 성장가능성을 예고하고 있다.

　이와 함께 초고밀도 실장을 위해 더욱 작은 0603 크기의 제품이 속속 발표되는 추세다. 알루미늄 전해콘덴서에도 SMD화는 어김없이 찾아왔다. 가격이 하락하고 있는 알루미늄 전해콘덴서에 고부가가치를 부여해주는 것이 바로 SMD화이기 때문이다.

　알루미늄 전해콘덴서는 그러나 MLCC와는 다른 SMD화 현상을 보여주고 있다. 모양보다도 성능이 중요하게 부각된다는 얘기다.

　영상 125도에서 긴 수명과 고신뢰성을 보장하는 제품, 기능성 고분자를 이용해 저임피던스를 구현한 고체전해질 제품 등에서 성능향상이 두드러지는 분야다.

　이밖에 탄탈룸 콘덴서 역시 SMD화가 추진되고 있다. 소형·대용량화, 낮은 임피던스, 저ESR 요구에 부응하는 제품 개발이 상당히 진전되고 있다.

　몇몇 업체에서는 이미 기능성 고분자를 이용, 이산화망간을 투입하는 일반 제품보다 작지만 용량이 크고 저ESR가 가능한 제품 개발에 나섰다.

　탄탈룸 칩콘덴서는 P사이즈(2×1.25×1.2㎜) 제품이 가장 작다. 이 제품은 현재 4V22㎌까지 지원하며 오는 2000년께는 6.3V10㎌ 지원제품까지 개발될 예정이다.

　칩인덕터는 신호회로용·전원회로용 등 종류가 많다. 신호회로용은 권선형으로 1005 사이즈가 등장했으며 적층형태와 같은 크기까지 소형화가 추진되고 있다. 적층형태는 노이즈제거용·고주파용으로 1005 사이즈부터 시작된다.

　기타 부품분야에서는 액정표시장치 백라이트용 인버터·트랜스포머 등도 DVC와 노트북PC용을 중심으로 수요가 증대되고 있으며 소형화·박형화·협폭화의 필요성이 갈수록 높아지는 경향이다.

　업체들은 코일타입, 압전세라믹을 이용한 압전트랜스와 소형·박형·고효율 제품의 사용과 생산을 늘려나가고 있다.

<이일주기자 forextra@etnews.co.kr>