스마트폰 부품 성능 향상 및 디자인 경박단소화 추세 대응에 적합

애플이 디자인과 성능 측면에서 큰 변화가 예상되는 차기 아이폰의 디스플레이 모듈에 기존 RF PCB가 신규로 공급될 가능성이 높아지면서 RF PCB가 다시 주목을 받고 있다. 그렇다면 RF PCB는 무엇이며, 왜 애플은 RF PCB를 선택했을까?

PCB는 Printed Circuit Board(인쇄회로기판)의 약자로, 전자 제품에서 전자부품들 간의 전기 신호를 전달해주는 가장 기본적인 부품이다. 사람의 몸으로 비유하자면, 온몸의 신경을 전달해주는 중추신경계라고 할 수 있다. 

이런 PCB의 가장 핵심 기능은 전기 신호 전달이다. 최근들어 스마트폰, 노트북, 태블릿 PC 등과 같이 전자 제품이 더욱 고기능화, 다기능화 될수록 PCB도 역시 더욱 고밀도화, 경박 단소화되고 있다. 즉, 스마트폰의 부품 성능이 나날이 향상되고 디자인은 경박단소화 추세를 나타내고 있어 얇은 디자인 구현을 위한 내부 설계 및 부품의 변화도 요구되고 있는 것이다. 

이러한 상황에서 Rigid Flexible PCB(이하 RF PCB)가 다시 주목을 받고 있는 이유는 무엇인가? RF PCB는 딱딱한 초록색 기판인 HDI와 주황색 연성기판인 FPCB가 하나로 구성된 기판으로 FPCB의 굴곡에 의해 입체회로 연결이 가능해 다량의 데이터 전송을 가능케 하는 장점을 갖고 있다. 그리고 Rigid부와 Flex부로 구성돼 있으며, 모듈 간 접속을 위한 커넥터가 필요없기 때문에 소형화에 유리하며, 세트(SET) 공간 활용성 극대화를 통한 설계(Design) 자유도 향상이 가능하다.

즉, 연성재료인 Polyimide(PI)를 사용한 Flexible PCB와 Rigid PCB을 일체화시킨 하이브리드 구조로 FPCB와 Rigid의 접속부 신뢰성과 신호 전송속도를 높이고 PCB Size는 감소시킬 수 있다. 이러한 장점 때문에 RF PCB는 고밀도, 박형, 다층 구조 설계를 요구하는 고사양 부품에 적합해 주로 초고사양 스마트폰에 탑재되는 디스플레이, 반도체, 배터리, 카메라모듈에 적용되고 있으며 향후 웨어러블 디바이스로 적용 범위가 확대될 전망이다. 

RF PCB, 3년간 30% 성장 전망

하이투자증권이 발표한 보고서에 따르면, 최근 2년간 RF PCB의 수요는 애플(Apple)의 아이폰(iPhone), 아이패드(iPad)와 같은 제품에서 늘어나고 있다. 원래는 주로 아이패드나 맥북 에어(Macbook air)와 같이 경박단소화된 제품 위주로 수요가 있었으나 최근에는 아이폰7의 홈버튼 뿐만 아니라 블루투스 이어폰인 에어 포드(Air pods)에도 적용되는 등 증가하는 추세다. 

▲ 그림 1. RF PCB의 적용 사례 ① (자료: 삼성전기)

▲ 그림 2. RF PCB의 적용 사례 ② (자료: 삼성전기)

▲ 그림 3. RF PCB의 적용 사례 ③ (자료: 삼성전기)

2017년에는 디스플레이로 대면적 RF PCB가 적용될 전망으로 수요는 대폭 늘어날 전망이다. 

특히, 보고서는 디자인과 성능 측면에서 큰 변화가 예상되는 차기 아이폰의 디스플레이 모듈에 기존 multi FPCB가 아닌 RF PCB가 신규로 공급될 가능성이 높아지면서 RF PCB의 시장은 2017년 2분기부터 전년 대비 큰 폭의 성장을 나타낼 것으로 전망됐다. 

이 보고서는 2017년 아이폰 신제품(가칭 아이폰8)의 총 판매량을 7,800만 대, 부품 수요를 8,000만대로 전망하며, 아이폰 한대 당 한개의 디스플레이 RF PCB가 공급되므로 최종적인 RF PCB 모듈의 수요 역시 8,000만 대에 육박할 것으로 전망하고 있다. 모듈 판매 단가는 RF PCB의 구조와 연관이 높은데 층수와 회로선폭이 역대 최고 난이도인 5층이상 40미크로 이하가 예상되고 있어 기존 multi FPCB 대비 최소 2배 이상 증가할 가능성이 높다고 봤다. 

이와 같은 가정으로 추산한 RF PCB 모듈의 매출액은 2017년 2분기 2,420억 원, 3분기 4,240억 원, 4분기 3,030억 원을 기록해 연간 9,680억 원을 창출할 전망이며, 내년을 기점으로 향후 3년간 연평균 30% 이상의 높은 성장률을 나타낼 것으로 보인다.

▲ 그림 4. RF PCB 구조

RF PCB 한국 업체 캐파 증설

보고서는 2017년 RF PCB 시장은 1조원에 가까운 규모가 예상되는 반면 공급 측면에서는 생산 업체가 많지 않아 공급 부족 현상이 발생할 가능성이 높다고 전망했다. RF FPCB는 rigid(평면)과 flex(연성)을 동시에 생산하는 어려움이 있어 기존 FPCB 전문업체들은 생산성과 수율 확보가 매우 어려워 전통적인 FPCB 업체들보다 HDI 기술력을 함께 보유한 업체들이 생산에 더욱 유리하다. 

하이투자증권 송은정 애널리스트는 “이런 업체들은 전통적인 FPCB 업체들이 주로 포진해있는 일본과 대만이 아니라 한국에 있으며, 삼성전기, 인터플렉스, 대덕GDS는 이미 RF PCB 제품들을 다양한 거래초로 공급해오고 있다. 특히, 삼성전기와 인터플렉스는 초다층 미세회로 설계의 RF PCB 부문에서 강한 레퍼런스를 확보하고 있으며, 인터플렉스와 영풍전자의 경우 이미 애플의 일부 제품에 RF PCB 제품을 공급하고 있는 상황”이라고 설명했다.  

▲ 그림 5. 더욱 복잡해진 아이폰 7 FPCB 구조

(자료:하이투자증권)

▲ 그림 6. RF FPCB가 탑재된 애플 와치

(자료:하이투자증권)

그는 “그럼에도 아직 RF PCB 시장은 초기 단계로 이들 업체의 생산 능력은 월 2.5만장에 그치고 있으며, 2017년에는 9만장으로 확장할 계획을 갖고 있다. 최근 인터플렉스는 재무구조 개선과 설비투자 확충을 위한 유상증자를 단행한 바 있으며, 삼성전기는 1조 원의 현금을 확보하고 있어 추가 투자에 제약이 없는 상황”이라고 덧붙였다.  

▲ 그림 7. 애플 아이폰 모델별 FPCB 종류 구분 (자료:하이투자증권)

보고서에 따르면, 2017년 한국 업체들의 공격적인 RF PCB 캐파 증설로 한국 FPCB 시장 점유율은 대만과 일본 업체들을 제치고 가장 높은 수준으로 올라설 전망이다. 

▲ 그림 8. 차세대 아이폰 디스플레이 RF PCB 적용 전망 (자료:하이투자증권)

▲ 그림 9. 연간 차세대 아이폰용 RF PCB 매출액 전망 (자료:하이투자증권)

송 애널리스트는 “2013년 아이폰 5S와 갤럭시 S4 출시 때만해도 일본 업체 다음으로 한국 업체들의 점유율이 32%를 육박했었지만 지난 2년동안 한국 업체들의 FPCB 시장 점유율은 12%pt 하락한 20%까지 하락하고 대신 대만업체들의 점유율이 크게 확대됐다. 그러나 2017년에는 RF PCB 수례로 한국 업체들의 점유율은 다시 35%로 확대될 전망”이라고 내다봤다.  

▲ 그림 10. 한국, 일본, 대만 RF PCB 캐파 규모 전망 (자료:하이투자증권)

▲ 그림 11. 전세계 FPCB 시장 지역별 점유율 현황 및 전망 (자료:하이투자증권)

김진희  기자 (eled@hellot.net)