스마트폰에 도입된 SLP, HDI 시장 바꿀까

한국과 대만 공급 주도권 경쟁 불붙을 것
  • 2017년 10월호
  • 김영학 기자, yhk@elec4.co.kr

 

2017년 9월 12일(미국 시간), 애플은 아이폰X과 아이폰8, 아이폰8+를 공개했다. 이 신 모델 개발에서 가장 중요한 이슈는 다양한 기능과 함께 배터리 용량이 획기적으로 증가했다는 점이었다.

아이폰X(텐)과 갤럭시S9, 여기에 V30까지 경쟁에 합류함에 따라 차기 스마트폰 경쟁은 치열해지고 있다. 이 가운데 아이폰X과 갤럭시S9에 스마트폰 핵심 부품으로 SLP(Substrate Like PCB)의 채용이 확정됨에 따라 관련 기술 확보를 두고 경쟁이 예고되고 있다.

 

스마트폰에 SLP를 도입하게 된 배경은 AR, 안면인식, 듀얼 카메라 등 고사양화가 진행되면서 배터리 용량의 확대가 필요해졌다. 배터리 용량을 확보하려면 고밀도의 배터리를 사용하거나 배터리가 차지하는 공간을 늘리는 방법 등이 있다.

문제는 스마트폰의 경우 단말기의 크기를 늘리는 데 한계가 있다는 점이다. 또한 가벼우면서도 얇은 제품이 중요한 추세에서 무작정 고밀도 배터리의 탑재에도 어느 정도 한계가 있다. 참고로 아이폰7과 갤럭신8에 탑재됐던 배터리 용량은 각각 1,960 mAh와 3,000 mAh로 아이폰3G와 갤럭시S1과 비교할 때 2배가량 증가했다.

지금까지 배터리가 차지하는 공간을 확보하기 위한 하드웨어적인 노력은 HDI의 고밀도화로 진행되어 왔지만, 이제 기술적 한계에 다다랐다. 이러한 한계를 극복하고 배터리 용량을 늘리려면 스마트폰의 내부 공간, 예를 들어 메인보드가 차지하고 있는 공간 등을 줄여 배터리의 비중을 높이는 것이 최선책으로 떠오른 것이다.

 

LP는 반도체 패키지 기술을 접목한 차세대 메인 기판 기술로, 기판의 면적과 폭을 줄이고 층수를 높여 부피 대비 효율성을 증가시킬 수 있다. 원래 SLP는 플렉시블 디스플레이(Flexible Display)에 탑재하기 위해 개발됐지만, 단말기 내 공간 활용도를 높이기 위해 스마트폰에서의 채용도 증가할 것으로 전망되고 있다. SLP는 4~6층에 달하는 내층을 반도체 PCB 기술을 적용해 미세 패턴 회로를 구현함으로써 면적을 축소하고 두께를 얇게 만들 수 있다.

특히 기존의 고밀도다층기판(HDI: High Density Interconnection)을 점진적으로 대체할 것으로 예상되고 있으며, 반도체 패키징 기술인 MSAP(Modified Semi Addictive Process) 공법을 활용하기 때문에 Package Substrate 기술을 확보한 기업에 유리할 것으로 전망된다.


2018년 이후 HDI 시장, SLP 중심으로 재편

먼저 SLP를 도입하겠다고 나선 곳은 애플이었다. 외신은 차기 아이폰에 SLP 기술을 채용해 기판 면적을 줄이고 배터리 용량을 늘린다고 보도했다. 9월 12일에 공개된 아이폰X은 저전력의 올레드(OLED) 디스플레이까지 채용되어 있어 스마트폰 사용 시간은 아이폰7보다 2시간 증가했다.

한편 삼성전자는 수년간 칩의 두께를 얇게 만들기 위해 퀄컴뿐 아니라 자체 AP인 엑시노스 개발에 주력해 왔다. 프로세서의 두께 감소에 성공한 삼성전자의 목표는 애플과 마찬가지로 메인보드의 크기를 줄이는 것이다.

 

SLP 수요 확대와 적층세라믹콘덴서(MLCC)의 수익성도 높아질 것으로 기대됨에 따라 삼성전기 등 국내외 기업들에 대한 관심이 집중되고 있다. 특히 삼성전자가 갤럭시S9에 SLP를 도입하기로 확정한 상태이며, 2018년 하반기에는 중국 스마트폰 업체들까지 SLP를 채용할 전망이어서 그 수요는 더욱 증가할 것으로 보인다.

업계에서는 현재의 흐름에서 누가 주도권을 쥐느냐가 중요한 승부처가 된다고 판단하고 있다. 이는 SLP 시장이 아직 초기 단계인데다 반도체 패키징 기술을 구현하는 부품업체들의 수도 많지 않아서 초기 경쟁 구도 형성에 있어 생산능력을 갖췄는지 여부가 중요하게 작용할 수 있어서다. 국내에서는 삼성전기, 대덕GDS, 코리아서키트 등이 SLP 생산능력을 갖추고 있고 해외에서는 대만의 킨서스(Kinsus), 유니마이크론(Unimicron), TTM, 컴큐(Comq), AT&S, 이비덴(Ibiden) 등이 주목을 받고 있다.

 

동부증권의 권성률 애널리스트는 “대만 기업 중 AT&S, 킨서스, TTM 등이 애플의 메인 공급업체가 될 것”이라고 전망한 바 있지만, 아직 확실한 구도는 밝혀지지 않은 상태다. 한편 삼성전기는 삼성전자에 SLP를 공급할 가능성이 높아졌다. SLP 개발에는 반도체 패키징 기술까지 보유하고 있어야 해서 대규모적인 투자가 필요한 상황이다. 현재 삼성전자에 SLP 공급을 준비하고 있는 기업은 삼성전기, 코리아써키트, 대덕GDS, 이수페타시스(이수엑사보드) 등이다.

이들 중에서 삼성전기는 약 1,100억 원의 투자액을, 대덕GDS와 이수페타시스는 각각 200억 원과 165억 원의 투자를 집행할 계획이다. 한편 대만의 유니마이크론은 2017년 내에 SLP 기술 개발 및 HDI 생산능력 증대를 위해 1억 5,300만 달러의 생산시설을 계획하고 있으며, AT&S는 중국 충칭에 2개의 SLP 생산라인 건설을 위해 2016년 하반기부터 2017년 상반기 동안 2억 유로 규모의 투자를 진행하고 있으며, 이 중에서 1개의 라인은 이미 가동 중에 있다.

애플과 삼성전자의 SLP 도입은 2018년 이후 세계 HDI 시장을 SLP 개발이 가능한 기업들 중심으로 재편하는 데 기여할 것으로 전망된다. SLP의 기술 난이도를 고려할 때, 진입장벽이 높아 기술 경쟁력과 생산시설을 갖추지 못한 기업이 뛰어들기란 쉬워 보이지 않는다. 일례로 삼성전자의 주력 공급사인 디에이피(DAP)는 SLP 개발 과제에 불참했는데, 이는 대규모 투자가 재무적 부담으로 작용했기 때문이다.

또한 기존 HDI보다 수익성이 높다는 측면에서 SLP 기술력을 갖춘 기업들의 수익구조 개선에도 영향을 줄 것으로 판단된다.  

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