일본산업뉴스요약

5G 시대' 도래, 높은 기술을 제안
전자부품업체, 절호의 사업 기회/ 스마트폰∙기지국 등 활약의 장 확대

신뢰성 높은 부품을 공급하는 일본의 전자부품 업계에서는 5G에 대한 기대가 높아지고 있다. 2020년부터 5G 대응 스마트폰 판매가 본격적으로 증가한다. 각 업체들은 5G 기지국용을 포함해 신형 실장기, 새로운 재료, 신기술 등을 제안하며 시장에 속속 투입하기 시작했다.

● TDK
SAW 필터, 0.59초에 실장

스마트폰 시장 점유율 상위를 차지하는 한국 삼성전자와 중국 화웨이는 1월, 전세계의 19년도 5G 스마트폰 출하 대수를 발표했다. 삼성은 670만대 이상, 화웨이는 690만대 이상이라고 발표했다. 골드만삭스 증권은 세계 시장에서 20년의 5G 스마트폰 대수는 적게 잡아도 2억대로 전망한다. 최근 몇 년간의 업적의 견인역할을 어디에 둘 것인가를 고민하고 있는 전자부품 업체들에게는 절호의 기회라고 할 수 있다.

현행과 비교해 높은 주파수대를 사용하는 5G 스마트폰에는 현행 주파수대에 대응하면서 새로운 주파수대에도 대응하는 안테나나 통신 품질을 높이기 위한 필터가 필요하다. 때문에 저절로 탑재 부품 개수는 증가하게 된다.

TDK는 5G 스마트폰의 수요 증가를 전망하고 전자부품 업체를 대상으로 표면탄성파(SAW) 필터용 Flip Chip 실장기 ‘AFM-1520’을 개발해 수주를 시작했다. 실장 속도는 0.59초로 0.6초대를 깨면서 업계 최속으로 기판에 장착한다. 20년 4월 이후에 순차적으로 납품할 계획이며 연간 150~200대의 판매를 목표하고 있다.

SAW 필터는 필요한 주파수의 전파를 수신해 송신하기 위해 사용된다. 실장 속도를 향상시키기 위해 실장 헤드의 중량을 기존 대비 약 20% 삭감. 소프트웨어 업데이트에서도 약 10% 속도를 향상시켰다. 실장 정밀도는 3시그마당 ±7마이크로미터. 중국의 로앤드 스마트폰을 중심으로 SAW 필터의 탑재 수가 증가할 것으로 보고 있다. 생산기술본부생산기술센터의 가와하라(河原) 과장은 “실장기의 속도를 올리지 않으면 (5G 스마트폰의) 출하 대수 목표에 맞지 않게 된다”라고 지적한다.

TDK의 이시구로(石黒) 사장은 “5G를 중심으로 하는 새로운 정보통신기술(ICT) 플랫폼은 확실히 올해부터 시작된다. 기회나 가능성은 상당히 크다”라며 5G 관련 산업에 기대를 걸고 있다.

● 무라타제작소
유연하고 접을 수 있는 수지 다층 기판

5G 스마트폰용에서는 무라타제작소의 수지 다층 기판 ‘메트로서크(MetroCirc)’가, 부품 개수가 대폭으로 증가하는 5G 스마트폰의 공간 절약화에 공헌할 것으로 기대를 받고 있다. 네트워크기술개발부의 하야후지(早藤) 부장은 “어레이 안테나의 모듈을 접을 수 있기 때문에 스마트폰 내부의 2변을 하나의 모듈로 커버할 수 있다”라고 말한다.

또한 5G 기지국용에서는 무라타제작소가 기지국에서의 사용도 상정한, FPGA(프로그래밍할 수 있는 LSI) 등의 중앙연산처리장치(CPU)용의 소형 DC(직류)/DC컨버터 ‘Mono Block’을 제품화하고 있다. Point of Load(POL)라고 불리는 모듈 부품으로, CPU의 구동에 필요한 전압을 제어한다. 밀리파대용으로 고객에게 제안 중이다. 이번 봄에는 기존 제품의 3분의 1 면적의 POL Mono Block을 양산할 예정이며 이미 샘플 제공을 시작했다. 로파워프로덕트상품부의 시마나카(嶋中) 시니어 프로덕트 엔지니어는 “5G에서 안테나 수가 증가해 전력량도 늘고 있기 때문에 고객 수요도 증가하고 있다”라고 말한다.

● 쇼와마루쓰쓰(昭和丸筒)
‘동(銅)의 2배’로 방열하는 복합재

밀리파대의 모듈 구조에서 문제시되기 시작한 것이 방열 문제다. 한정된 공간에 기존보다도 고전력량의 부품을 배치하기 때문에 보다 많이 방열할 필요가 있다.

종이 원통(Paper Tube)을 제조하는 쇼와마루쓰쓰(오사카후)는 이러한 과제를 해결하기 위해 움직이고 있다. 수직 방향으로 동(銅)의 2배 상당인 1미터켈빈당 800와트의 열전도율을 갖는 고밀착성 열전도 복합재 ‘Zebro’를 개발했다. 5G 시대 데이터센터의 반도체∙통신기기용 등의 열대책 용도를 상정하고 시장조사와 용도 개척을 시작했다. 2020년 내에 양산을 목표하고 있다.

열전도 재료에 고 그레이드의 흑연시트를 사용해 이를 적층하고 있다. 흑연 시트는 수평 방향으로 방열하는 특성이 있기 때문에 블록화한 것을 수직방향으로 절단 가공해 90도 눕혀 놓음으로써 수직 방향으로 방열하는데 성공했다.

복합재료는 시트의 경우 50mm의 정육면체로 두께 0.5mm-1mm, 입체의 경우는 100mm의 정육면체로 두께는 최대 100mm까지 대응할 수 있다고 한다. 내열 온도는 180℃. 각종 그레이드를 준비했다.

● 교덴(Kyoden)
저손실 재료의 가공 정밀도 연마

그 외에도 각 업체들은 기술 개발을 추진하고 있다. 프린트 기판을 설계∙제조∙실장∙기술을 개발하는 교덴은 5G∙저손실∙방열로 테마를 좁혀 신규 사업 개발에 착수한다. 영업본부시장개발실의 사카이(坂井) 실장은 “고속통신∙대용량의 5G 시대에 요구되는 것은 저손실 재료의 가공 기술에 있다”라고 말한다. 교덴은 지금까지의 자사의 가공 기술의 정밀도를 재검토하고 있다. 그 중 하나의 성과가 로컬 5G에서 사용하는 인프라용 밀리파 레이더용의 안테나 기판 등의 가공 정밀도를 향상시킨 것이다. 또한 방열 대책에도 주력하고 있다. 고속∙대용량으로 정보처리를 하면 부품의 발열량이 올라가기 때문에 고방열 기판의 개발을 추진하고 있다. 이들 제품으로 새로운 시장을 발굴한다.

5G용은 시작(試作)∙개발을 전개하는 기업에게도 혜택이 있다. 도시바그룹에서 반도체나 모듈 등을 시작하는 Toshiba Business Expert(요코하마시)에서는 5G용 관련 문의가 증가하고 있다고 한다. 동사(同社)는 저항이 낮은 동으로 기판에 직접 붙이는 ‘동(銅) Ball Bump Flip Chip 실장’ 등의 제안을 하고 있다.

전자정보기술산업협회(JEITA)는 5G 시장의 세계 수요액은 앞으로 연평균 63.7% 증가 속도로 성장해 30년에는 168조 3,000억엔으로 18년 대비 약 300배로 확대될 것으로 전망한다. 전자부품 업체들의 대응은 더욱 활발해질 것으로 보인다.

 -- 끝 --