블루오션 기대, 그러나 아직은 조심스런 행보
카메라 수와 작은 부품 대응 고심

올해 검사기 업계에서 바라보는 SMT 시황은 대체로 긍정적이다. 당장 눈에 보이는 부분은 없지만, 기대할 수 있는 분야가 등장해서다. 듀얼레인용 검사기 시장과 3D AOI 시장이다. 이들 시장을 두고 각 업체들은 비슷한 견해를 내놓고 있다. 그만큼 치열한 경쟁이 예상된다.

지난해에 이어 올해도 3D, 스마트TV가 전자업계의 최대 이슈로 떠오를 전망이다. 세계 최대 가전 쇼 CES를 보면, 과거에 마이크로소프트(MS)와 인텔이 주도하던 업계의 트렌드가 본격적으로 가전 회사로 이동하고 있음을 확인할 수 있다. 이는 기술의 발전이 주로 컴퓨터 분야에서 스마트폰 분야로 바뀌었고 그 흐름이 다시 스마트TV, 자동차 업계로 확대되면서 생기는 자연스러운 현상이라 할 수 있다.
한국전자정보통신산업진흥회(KEA)에 따르면, 올해 국내 IT산업 생산액은 2011년 대비 4.4% 증가한 345조 원을 기록할 전망이다. 주력 분야인 하드웨어의 올 생산액은 전년대비 4.4% 증가한 315조 원을 기록할 것으로 예상되며 소프트웨어 생산액도 5.3% 증가한 29조 5,000억 원에 이를 전망이다.
올해 세계 반도체 시장규모는 윈도우 8 및 울트라북 출시, 스마트 기기의 견조한 성장을 바탕으로 전년대비 4.6% 증가한 3,004억 달러를 기록할 것으로 예상된다. 이에 따라 국내 반도체 수출도 8.7% 늘어날 전망이다. 디스플레이 시장은 런던 올림픽 특수와 아날로그 방송 종료, 스마트 기기의 성장 등으로 호조세가 예상된다. 올해 대형 패널의 출하량은 전년대비 13.6% 증가한 8억 3,700만 대, 소형 패널 출하량은 전년대비 3.8% 증가한 18억 8,300만 대로 예상되고 있다.

듀얼레인 검사기, 시장성 커
올 SMT 시장은 생산성 극대화를 통한 수익구조 개선이라는 화두로 듀얼레인 시스템이 부각될 전망이다. 임가공 업체들은 기존 생산 규모로는 경쟁과 수익 개선이 어렵다고 판단, 생산성 향상에 기여하는 설비들을 선호하고 있다. 그러다 보니, 듀얼 타입의 듀얼레인이 이슈다. AOI 검사기에서도 별반 다르지 않다. 검사기 업계에 따르면, 최근 듀얼레인 설비에 대한 문의가 늘고 있다. 고객들은 검사 택타임이 생산성과 직결되기 때문에, 검사 속도가 더욱 빨라진 장비를 요구하고 있다.
AOI 검사기의 듀얼레인 추세에 대해 업계 관계자들은 모두 긍정적으로 바라보고 있다. 업계 관계자에 따르면, 휴대전화 업종에서 듀얼레인이 절대적으로 유리하다. 보드 사이즈가 작고 부품 점수는 톱과 바텀의 차이가 크며 혼류생산에다 종류도 많기 때문이다.

싱글 카메라 vs. 듀얼 카메라
검사기 업체들은 듀얼레인 AOI 제작을 위해 장착하는 카메라 수를 두고 고심하고 있다. 일반적으로 AOI 검사기는 싱글레인에서 하나의 이미지 획득 카메라에 복수의 사이드 카메라를 장착한 구조다. 그런데 듀얼레인으로 변경되면 상황이 복잡해진다. 이미지 획득 카메라를 하나로 구성할 지 두 개로 구성할 지 고민하게 된다.
듀얼레인 AOI 검사기를 위한 싱글헤드와 듀얼헤드의 장착은 일장일단이 있다. 우선, 싱글헤드로 구성하면 가격적인 이점이 있다. AOI 검사기에서 카메라가 차지하는 비중은 매우 높다. 생산원자재 가격의 대부분을 카메라가 차지한다. 싱글헤드의 듀얼레인은 대략 1.5배의 검사기 가격으로 2배의 생산성을 올릴 수 있다. 문제는 혼류생산에서 검사 속도가 미흡할 수 있다. 보드의 톱과 바텀 면의 부품 점수가 차이나는 듀얼레인에서는 무리가 없지만, 톱과 바텀 면이 비슷한 경우, 혹은 전혀 다른 보드의 경우에는 검사 택타임을 충족시키지 못하는 경우가 있다.
반면, 듀얼 카메라 검사기는 검사 속도 면에서 큰 장점을 보인다. 두 대의 카메라가 하나의 레인만 담당하기에 두 대의 AOI 검사기로 운용한다고 해도 과언이 아니다. 듀얼헤드 구조는 PCB를 이송하는 로딩/언로딩 시간을 획기적으로 줄임으로써 검사 속도가 빨라진다. 일반적으로 PCB의 로딩/언로딩 택타임이 5초정도인데, 그 시간을 단축한다. 따라서 싱글헤드에서의 불안한 점들을 해소해준다. 그러나 검사기 가격이 2배로 올라간다. 카메라, 두 대를 장착하고, 이에 따른 겐츄리도 두 배로 들어가기 때문이다. 문제는 SMT 임가공 업체에서는 이러한 가격 상승분을 인정하지 않으려 한다는 것이다.

3D AOI, 넘어할 산
검사기 업체와 임가공 업체들은 나름의 이유를 들어 3D AOI 검사기에 대해 지대한 관심을 보이고 있다. 검사기 업계에서는 향후 시장으로 예상되는 설비 임에 틀림없기에 관심을 기울이고 있으며, 임가공 업체에서는 2D AOI에서 지적됐던 점들을 해소할 가능성이 크기 때문에 눈을 떼지 않고 있다.
3D AOI 검사기 시장은 ‘블루오션’으로 여겨지고 있지만 아직은 잠잠하다. 가격 및 기술적인 부분에서 시장성을 확보하지 못했기 때문이다. 현재 3D AOI 검사기 가격은 매우 높게 형성돼 있다. 3D 구현을 위해 여러 대의 카메라가 장착되며 새로운 소프트웨어가 적용되고 있어서다. 임가공 업체들은 가격때문에 구매를 주저하는 형편이다. 이로 인해 글로벌 대형 EMS 업체와 대기업에서만 시연이 진행되고 있는 실정이다.
AOI 업계에서는 3D AOI의 확산을 위해서는 예상되는 기술적인 몇 가지 문제를 해결해야 한다고 지적한다. 3D로 검사하는 방식은 크게 모아레 방식과 레이저 방식으로 구분할 수 있다. 3D AOI는 납땜만 보는 것이 아니라 역삽, 높이까지 검사해야 한다. 그런데 아직까지 높이의 측정 해상도가 작은 부품까지 적용하기 쉽지 않다. 또한 3D AOI가 지금의 2D 검사 항목을 모두 충족해야 하는데, 아직은 기술적으로 부족한 측면이 있다. 단순하게 납땜의 유무를 검사하는 차원을 넘어서 검사기의 가장 큰 목적인 역삽, 오삽, 뒤틀림, 들뜸 등의 모든 항목을 3D AOI가 효율적으로 포함해야 한다는 얘기다. 아울러, 각기 다른 무연 솔더 페이스트의 조성으로 부품 표면이 모두 다른 점도 해결해야 할 과제다.

3D SPI 시장동향
2010년 3D SPI 시장은 연초의 예상과 달리 호황을 구가했다. 업계에 따르면, 지난 2009년 600~700억 원이었던 3D SPI 시장은 지난해 처음으로 1,000억 원대를 넘어섰다. 대략 1,500~1,700억 원 규모로 추산하고 있다. 2009년 대비 2010년은 250% 정도의 급성장을 기록했다. 이러한 흐름은 2011년에 주춤했다. 특별한 테마가 없었기 때문이다. 2009년의 경우는 국내 대기업들이 투자를 늘림으로써 시장을 활성화시켰으며 2010년에는 중국 대형 EMS 업체가 연초부터 투자를 주도하면서 시장 자체가 크게 형성됐다.
3D SPI 시장은 다른 SMT 설비와 달리 해마다 성장했다. 그러나 지난해만큼은 여타의 SMT 설비와 비슷한 경기 사이클을 그렸다. 그렇다고 시황이 급격하게 나빴던 것은 아니다. 3D SPI 구매 고객층이 넓어졌기 때문이다.
지난해 3D SPI 시장은 꾸준히 성장세를 유지했다. 경기에 덜 민감하고 부가가치가 상대적으로 높은 하이브리드 자동차, LED 등 친환경 관련 산업과 스마트폰, 태블릿 PC 등을 제조하는 IT 업체들이 주도권 경쟁을 위해 과열 마케팅을 전개함으로써 SPI 시장에 활기를 불어넣었기 때문이다.
현재 국내 3D SPI 시장은 가격대별로 양분화되어 있다. 휴대전화 및 가전 EMS 업체들은 고성능보다는 저가 위주로 도입하고 있다. 생산성 및 원가절감 차원에서 저렴한 가격대를 선호하고 있는 것이다. 대신에 자동차 업종 등과 같이 신뢰성이 중요한 업종에서는 성능, 브랜드 이미지 등 여러 가지를 고려해 구매하고 있다. 자동차에서는 파워 쪽에서의 요구가 많은 편이다.
3D SPI에 대한 인식이 과거와 달리 많이 변했다. 이전에는 SPI를 구입하고도 사용하지 않는 업체들이 많았다. 그러나 최근에는 원청 업체에서 3D SPI의 적용을 의무화하고 있어 실제 라인에 적용하고 있다. 3D SPI를 사용하면, 확실히 라인의 품질이 좋아진다. 그리고 생산 라인의 조건을 잡을 때도 3D SPI가 있으면, 수월하게 작업을 진행할 수 있다. 육안으로 프린팅 상태를 검사하는 것은 베테랑 작업자가 아니고서는 안정된 품질을 확보할 수 없기 때문이다.

대세는 ‘듀얼레인’
듀얼레인에 대한 일반 SMT 설비 업체들은 큰 기대를 보이지만, 3D SPI 업체는 비교적 차분하다. 3D SPI의 경우는 다른 여타의 설비들과 입장이 약간 다르다. 다른 설비들은 대체 수요인 반면, 3D SPI는 신규 수요다. 3D SPI 시장이 점차 커지는 상황에서, 아직도 도입하지 않은 업체가 많기 때문에 처음부터 듀얼레인용 설비로 공급될 가능성이 높다. 따라서 듀얼레인 추세의 효과를 제대로 누리지 못할 전망이다. 그러나 기대감만큼은 여느 설비와 비슷하다. 2~3년 전부터 거론되던 듀얼레인에 대한 예측과 평가는 갑론을박으로 큰 이슈였지만, 2010년 중반 이후 중ㆍ소기업과 제품군별로 상당한 관심과 함께 효율적인 측면에서 꽤 고민하는 업체들이 늘고 있다. 이미 기술적으로나 효율성 측면에서 검증을 거쳤고 고속, 고기능화한 성숙된 라인을 중심으로 긍정적인 요소가 크게 부각되고 있는 게 사실이다.