관련 통계자료 다운로드 PCB 기술 발전 방향 개념도 전자부품 업체들이 저저항, 노이즈 제거 구현에 안간힘을 쓰고 있다.
스마트폰·스마트패드(태블릿PC)의 등장으로 전자부품이 점차 얇아지면서 저항은 높아지고 있고, 고성능 반도체의 작동의 영향으로 노이즈(잡음) 문제도 부각되고 있기 때문이다. 듀얼코어 CPU·풀터치·8㎜대 제품 두께를 채택하는 스마트 기기 업체들이 늘면서 부품업체가 저저항 및 노이즈 제거 솔루션을 확보하는 것은 이제 필요충분조건이 됐다는 평가다.
반도체 성능 극대화를 위해 인쇄회로기판(PCB) 업체들이 가장 관심을 쏟는 부문은 플립칩(Flip Chip) 패키징이다. 플립칩 기술은 반도체와 반도체기판을 기존 와이어선이 아닌 범프(bump:볼)를 활용해 직접 연결하는 원리다. 범프가 와이어 본딩보다 신호 거리가 짧기 때문에 노이즈 발생이 적고, 반도체 신호 손실도 줄어든다. 플립칩은 휴대폰의 베이스밴드 칩이나 PC의 CPU 등에 제한적으로 사용됐지만, 스마트기기의 등장으로 지금은 비메모리 반도체, 메모리 반도체 등으로 확산되고 있다.
90년대만 해도 반도체는 리드 프레임으로 주기판과 연결했다. 그러나 반도체의 성능이 점차 극대화되면서 노이즈 발생과 신호 손실에 대한 위험이 커졌다. 이에 따라 리드 프레임은 BGA(Ball Grid Array) 방식으로 대체되고 있고, 플립칩 기술은 더욱 중요해지고 있다.
스마트 기기 슬림화의 일등 공신은 터치스크린은 저항과의 싸움에 돌입했다. 스마트패드의 등장에 따른 터치 사이즈 확대, 좁은 디스플레이 테두리(베젤) 구현으로 인해 패널 내 각 부문들의 저항수치는 점차 높아지고 있다.
7인치 이상 대면적 터치스크린은 인듐주석산화물(ITO)필름의 면저항이 기존 모바일 제품보다 절반 수준으로 낮아져야 한다. 초기에는 면 저항을 낮추기 위해 ITO 증착을 두껍게 했지만, 최근에는 공정 조건을 고도화해 문제를 해결하고 있다.
베젤의 폭이 줄어드는 것도 터치 모듈의 저항값을 높이는 주요 원인이다. 베젤 내 회로의 폭이 100㎛ 수준에서 최근 20㎛까지 좁아지면서 저항값은 점차 높아지고 있다. 이런 문제들은 터치칩이 해결사로 나서고 있다. 멜파스, 아트멜 등 업체들은 기존보다 높은 저항에도 견딜 수 있는 알고리즘을 고안해 고성능 터치칩을 내놓고 있다. 저항과 노이즈를 칩셋 부문에서 통제할 수 있게 되면서, 일체형 터치스크린이 점차 확산되고 있다. 국내에서는 삼성모바일디스플레이(SMD)가 능동형 유기발광다이오드(AM OLED) 일체형 터치인 슈퍼 아몰레드(OCTA)를 지난해 출시하기도 했다.
디스플레이 업체들은 액정디스플레이(LCD) 표면 위에 터치를 증착하는 기술을 개발하고 있다. 그러나 LCD는 AM OLED보다 훨씬 높은 수준의 저항과 노이즈가 발생하기 때문에 기술 개발에 난항을 겪고 있다.
업계 관계자는 “칩 부문의 기술 개발이 더욱 진전되면 LCD일체형 터치도 곧 등장할 것”이라며 “높은 수준의 저항과 노이즈를 통제하게 되면 차세대 부품 개발이 더욱 앞당겨질 것”이라고 말했다.
<표> 개념도
◆ PCB 기술 발전 방향
리드 프레임(HDI에 반도체 직접 실장) → 반도체 기판(BGA, Ball Grid Array) 개발 → 보드온칩(BOC) 개발(DDR2 반도체에 활용) → 플립칩(Flip Chip) 개발(스마트기기용 반도체 활용)
◆터치칩 발전 방향
ITO글라스 터치(애플), ITO필름 터치(삼성, LG 등) → 하이브리드 일체형 터치(G1F), 슈퍼 아몰레드(OCTA) → LCD 일체형 터치, 강화유리 일체형 터치(DPW 혹은 G2)
* 화살표 방향으로 갈수록 저저항 및 노이즈 제거 구현
이형수기자 goldlion2@etnews.co.kr
