한해의 반이 지나간 현재 AOI 검사기 시장은 3D AOI 검사기 시장 파이 싸움이 벌어지고 있다. 지속적인 설비투자도
이어지고 있어 2015년 하반기가 더욱 기대된다.
한편 X-Ray 검사기 또한 3D에 대한 요구가 거세다. 주요 업계는 자동차 전장 및 반도체 분야이다.
이 글에서는 2015년 2D/3D AOI 및 X-Ray 검사기 업계를 중간 점검한다.

2014년 12월호 검사기 업계 결산 꼭지에서 2015년 반도체, 자동차 전장 및 LED 업계의 3D AOI 검사기 설비 투자가 활발할 것으로 조명했다.
한해의 절반이 지난 현재, 업계 실무자들의 피부에 와 닿는 설비 투자 실상은 어떨까?
Viscom社의 검사기를 취급하는 렉스 시스템즈의 최용낙 이사는 “반도체와 자동차 전장 업계는 꾸준히 성장해왔다. 이 중 전장 업계는 물론 모바일이나 컨슈머 시장보다는 아니지만 꾸준히 성장 중이다. 하지만 작년에 비해 성장 폭이 미미한 것이 사실이다”라며, “올해 절반이 지난 현재, 실질적인 설비 투자는 많지 않은 것으로 보인다”고 밝혔다.
미르기술의 이석우 부장은 “반도체 업계의 투자가 활발하다. 최근 S사가 평택에 대규모 라인 구축을 한다는 소식을 들었다. 하반기에 대규모 설비 투자가 있을 것으로 예상된다. 자동차 전장 업계는 지속적인 투자는 있지만, 큰 설비 투자는 아직 없는 것 같다. 하지만 전기차가 보급되기 시작하면서 관련 전자장비와 관련, 투자가 있을 것으로 예상한다”고 말했다.
SEC의 전승원 전무는 “3D AOI 검사기에 대해 반도체 업계에서 문의가 많이 들어온다. 작년 동기 대비 1.5배 정도 성장한 것으로 보인다”며, “아직까지 실질적으로 이루어진 투자가 많지 않지만, 계약을 진행 중인 업체가 많다. 하반기에 이루어질 것으로 보인다”고 말했다.

AOI 검사기…3D AOI 설비  투자 시기 예상보다 늦어져

전자제품에 들어가는 부품 크기와 전자회로기판의 집적도가 빠르게 소형화·집적화되어 생산라인의 고속화와 함께 표면실장기술 라인에서 검사기에 대한 요구가 커졌다.
이러한 상황에서 더욱 복잡해진 모듈, 작아진 솔더 포인트 및 높아진 실장 밀도와 소형화 수준 등의 이유로 생산 공정을 빠르게 안정시킬 수 있는 AOI 시스템이 도입되고 있다.

3D AOI 검사기, 필수인가?
국내 검사기 업계 실무자의 이야기를 들어본 결과, 작년만 해도 업체 매출의 대부분을 2D AOI가 담당하고 있었다. 업계는 3D 검사기는 2D 대비 느린 검사 속도와 높게 책정된 가격 때문에 투자가 망설여진다는 것이 대다수였다.
하지만 작년 예상대로 업계는 3D AOI로 재편되고 있는 추세다. 이는 작년 대비 30% 이상 향상된 검사 속도, 치열한 시장 파이 싸움과 연구 개발로 인한 설비 가격 하락, 그리고 자동차 전장 및 반도체 업계의 3D 검사요구 등에 기인한다.
2D AOI 업체는 3D AOI 확보와 더불어 자신만의 색을 찾는 것이 중요할 것으로 보인다.
JUTZE 코리아의 양현호 팀장은 “JUTZE도 고객사의 3D AOI에 대한 요구로 인해 3D AOI 검사기 개발에 착수했으며, 내년 초 Nepcon China 상해 전시에서 이를 확인할 수 있을 것”이라고 말하며, “2D AOI의 경우에도 중국 내 시장 점유율 1위를 수성하고 있다. 이는 3D AOI 검사기에 비해 가격이 저렴한 데다, 16가지의 검출 알고리즘을 적용해 검출력을 대폭 높였기 때문인 것으로 보인다”라며 2D AOI 대비 높은 검출력을 갖춘 검사기에 대한 자신감을 내비쳤다.
한편 3D 환경을 통해서만 검사할 수 있는 부분에 대한 요구도 거세다. 컴포넌트가 점점 작아지고 위, 아래, 또는 양면에 밀집됨에 따라 Head in Pillow 및 0402, 03015와 같은 작은 컴포넌트 관련 불량 등 다양한 불량이 발생한다. 특히 큰 컴포넌트에 가려서 보이지 않는 불량인 Shadowing problem은 2D 환경에서 정확히 검출하기 어렵기 때문에 3D로 검사해야 한다. 업계는 3D AOI로의 전환을 긍정적으로 검토해봐야 할 것으로 보인다.

3D AOI 열풍, 대처법은
SMT 설비 시장의 흐름을 확인할 수 있는 각국의 Nepcon 전시회를 보면 3D AOI 열풍이라는 말이 떠오를 정도다. 2D를 전문으로 하던 메이커도 3D AOI를 주축으로 급선회했으며, 가장 먼저 시장을 선점하려는 움직임을 보이고 있다.
미르기술의 노병문 이사는 “SPI, 2D AOI에 집중하던 메이커도 3D AOI 시장에 뛰어들고 있는 추세다”라며, “이에 주춤하지 않고 최근 3D AOI 검사기에 수요가 많은 모바일, 자동차 전장 및 반도체 업계를 집중 공략해 점유율을 높여갈 것”이라고 밝혔다.
반면, 치열한 경쟁 속에 틈새시장을 장악하려는 움직임 또한 눈에 띤다. 3D AOI와 AXI 검사를 동시에 할 수 있는 설비와 Conformal Coating Inspection(CCI) 시장이 그것이다. 렉스 시스템즈의 최용낙 이사는 “현재 국내 3D AOI 검사기 시장은 이미 포화상태에 이른 것으로 보인다. 이에 당사는 3D AOI와 AXI를 동시에 검사할 수 있는 설비에 집중해 마케팅할 계획”이라며, “최근 전장 업계에서 회로 보호를 위한 코팅을 검사할 수 있는 검사기에 대한 요구가 많다. 현재는 2D로 검사하지만, 업계는 3D 자동 검사를 원하고 있어 CCI 검사기를 통한 틈새시장 공략 가능성을 높게 보고 있다”고 덧붙였다.

X-Ray 검사기…다층 레이어 분리 검사법 개선 필요해

최근 X-Ray 시장은 자동차 전장 부품을 비롯해 반도체에 이르기까지 높은 정밀도를 필요로 하는 애플리케이션이 늘어나면서 AXI에 대한 니즈가 많아지고 있다. 또한 SMT와 반도체 시장의 경계가 모호해지며, 반도체 부품 및 TSV와 마이크로 범프를 검사할 수 있는 수준의 장비에 대한 수요가 늘고 있는 추세다.
이에 SEC의 박해봉 부사장은 “최근 높은 수준의 검출력에 대한 요구가 많다. 결국 검출력은 X-Ray Tube의 Resolution이 뒷받침되어야 한다”며, “우수한 성능의 X-Ray Tube를 자체 기술력으로 개발하는 것이 중요하다”고 강조했다.
또한 최근 실드캔이 씌워진 다층 PCB 생산이 늘고 있고 새로운 종류의 칩셋이 등장함으로써, Multi-Layer 검사기술이 이슈로 떠오르고 있다. 이를 검사하는 데에는 CT를 사용하는 것이 가장 좋지만, 촬영시간이 길어 택타임을 맞출 수 없다.
이에 쓰리디산업영상의 김규년 대표는 “최근 업계에서 촬영시간을 줄이면서 다층 레이어를 분리 검사할 수 있는 방법을 찾고 있다. 하지만 이를 위해서는 장비 가격이 대폭 상승하기 때문에 대책 마련이 시급하다”고 말했다.
한편, X-Ray 기반 PCB 검사 기술의 핵심 문제는 양면 보드, 실드캔 내부 검사, 검사시간 단축 및 인라인 자동 검사 등이다. 양면 보드 검사를 위해서는 3차원 영상의 확보가 필요하고, 3차원 영상에 기반한 보드 검사는 영상획득 및 영상 처리 소요 시간으로 말미암아 택타임을 맞추지 못하는 단점이 있다.
이에 쓰리디산업영상 김규년 대표는 “이러한 문제를 해결하기 위해 연구한 결과, 실드캔의 중첩이 있더라도 완벽히 자동으로 검사할 수 있는 소프트웨어를 만들 수 있었다”며, “이는 기존의 2분법적 시장 분류, 즉 인라인 전수검사냐 또는 오프라인 샘플검사냐 하는 관점에서 벗어나 그 중간 지대인 오프라인 전수 자동 검사 개념을 도입한 것”이라고 말했다.

임재덕 기자(smted@hellot.net)