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혜영 남
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1 68 산업이슈 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 목 차 Ⅰ. PCB 제품의구성 Ⅱ. 시장현황과변화방향 Ⅲ. LED 시장의성장과 Metal PCB Ⅳ. 과제와발전전략 Ⅰ. PCB 제품의구성 인쇄회로기판 (PCB) 의개념 PCB(Printed Circuit Board: 인쇄회로기판 ) 는페놀이나에폭시등의절연판에구리등도체 Pattern 을형성하여전자부품및반도체를전기적으로연결시켜주고지지해주는회로연결용부품 가전기기, 컴퓨터, 자동차, 항공기등모든전자 정보통신기기에기본적으로장착되는필수부품 - 반도체등의전자부품은 PCB에장착되어야회로연결, 기능발휘가가능 메모리모듈 PCB * 본고는산은경제연구소이장은선임연구원이집필하였으며, 본고의내용은집필자의견해로당행의공식입장이아님

인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 69 휴대폰용 PCB 자료 : 심텍 PCB 의분류 굴곡성에따라경성, 연성, 복합성으로분류 - 경성회로기판 (Rigid PCB) 은페놀, 에폭시수지등경질의절연재료로만든 PCB 로 TV 오디오 VTR CD-ROM, 프린터등일반가전기기에가장널리사용 - 연성회로기판 (Flexible PCB)

2 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 69 휴대폰용 PCB 자료 : 심텍 PCB 의분류 굴곡성에따라경성, 연성, 복합성으로분류 - 경성회로기판 (Rigid PCB) 은페놀, 에폭시수지등경질의절연재료로만든 PCB 로 TV 오디오 VTR CD-ROM, 프린터등일반가전기기에가장널리사용 - 연성회로기판 (Flexible PCB) 은자유롭게구부릴수있어휴대용전자기기, 디 지털카메라, 휴대폰, PDA 등휴대편의성이요구되는제품에서사용확산 - 복합성회로기판 (Rigid Flexible PCB) 은경성회로기판과연성회로기판을결합 하여제작한형태로, Rigid 의부품實裝능력과 Flexible 의 3 차원배선의장점 을결합 연성기판부분만휘고, 나머지는경성의특징을유지 고기능휴대폰, 디지털캠코더, 카메라, 군사용, 우주항공용으로용도가확대 용도별로는부품實裝용과반도체實裝용으로구분 - 부품실장용은라디오, TV 등전자기기의부품을장착할목적으로제작된제 품들을지칭 - 반도체를장착하기위한 PCB 는 Lead Frame 을이용하여회로를연결하던형 태에서기판형태의 Package Substrate 로발전 칩의사이즈가작아지고용량과속도가개선됨에따라기판 (Substrate) 형 식의사용이확대 주요제품으로는 BGA 1), CSP 2), BOC 3) 등이있으며, 최근전자제품및통 1) BGA(Ball Grid Array): 대규모집적회로 (LSI) 의일종으로 4 각의작은인쇄회로기판위에 LSI 베어칩 (bare chip) 를올려놓고뒷면에 2 차원의어레이모양으로반구형의단자를배치해놓은것

70 산업이슈 신기기들의소형화, 고성능화추세에따라반도체의집적도가높아지면서수

Package) BOC(Board on Chip) 그밖에면의개수에따라단면, 양면, 다층

한국전자회로산업협회 2) CSP(Chip Scale Package): BGA

1.2배보다작은패키지 3) BOC(Board on Chip): 반도체자체를

3 70 산업이슈 신기기들의소형화, 고성능화추세에따라반도체의집적도가높아지면서수 요가큰폭으로증가 BGA(Ball Grid Array) CSP(Chip Scale Package) BOC(Board on Chip) 그밖에면의개수에따라단면, 양면, 다층 PCB 로구분 - 효율성향상측면에서단면 양면 다층으로발전 PCB 의분류 자료 : 한국전자회로산업협회 2) CSP(Chip Scale Package): BGA 패키지가크고두꺼워소형, 경량및박형화의필요에따라등장한칩크기의패키지로, 일반적으로칩면적의 1.2배보다작은패키지 3) BOC(Board on Chip): 반도체자체를 PCB기판에직접실장하는방식으로, DRAM 이고속화되면서발생하는열에의한전기적성능저하문제에효율적으로대응할수있어 DDR2 이상의고속반도체에사용

4 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 71 PCB 산업의특성 전방산업의업황에직접적으로영향받는수주중심의산업 - 가전제품, PC, 휴대폰제조업체등수요자의설계에따라제작 - 전자제품을전방산업으로, 잉크 원판등소재를후방산업으로하는전후방산업간연관관계에크게의존 설비투자를요하는장치산업 - Soft산업과달리생산설비가전제되어야하며, 기획에서양산까지준비기간이 1년이상소요 첨단화, 고부가가치화요구가증대 - 전자제품의고기능화, 경박단소 ( 輕薄短小 ) 화추세에따라고도의미세공정기술을요구하는추세 Ⅱ. 시장현황과변화방향 세계 PCB 시장동향 10년세계 PCB 시장규모는전년대비 6% 증가한 585억불, 11년은 5.34% 성장한 616억불로전망 - IT 경기회복세와디지털가전, 디스플레이시장확대등이세계 PCB 시장의성장을자극하면서 4~6층의다층제품과 Substrate 제품이시장을주도 제품별세계 PCB 시장규모 구분 (e) 비중 ( 10 년 ) ( 단위 : 백만달러, %) 연평균성장률 단면 3,506 3,568 3, 양면 5,644 5,907 6, 다층 4~6층 13,401 14,330 15, 다층 8~18층 6,102 6,317 6, 다층 18층이상 1,763 1,813 1,

5 72 산업이슈 구분 (e) 비중 ( 10 년 ) 연평균성장률 Build-up 7,432 8,247 8, IC-Substrate 8,953 9,534 10, Flex PCB 8,397 8,774 9, 합계 55,198 58,490 61, 자료 : 한국전자회로산업협회 (2011), 한국의전자회로산업현황 세계 PCB 시장은중국과일본을비롯한아시아지역을중심으로성장 - PCB 생산 1위인중국은중저가제품중심의양적확대전략을구사하고있으며, TV, PC, 기타가전등의전자제품생산업체가많아내수만으로도시장확보와안정적성장가능 - 부품 소재에강점을지닌일본은 PCB 원자재시장에서높은경쟁력보유 - 한국은세계시장 4 위로 11% 를점유하고있으나, 아직은핵심부품 소재의상 당부분을일본에서수입 Metal PCB 의경우방열판의국산채용률이 100% 임에도불구하고 CCL, 프 리프레그등에서중소기업및후발참여업체들의국산채용률이낮아부품의 전반적인국산채용률은 77% 정도 4) 국가별세계 PCB 시장규모 구분 (e) ( 단위 : 백만달러, %) 점유율 ( 10 년 ) 연평균성장률 중국 15,789 16,894 17,908 19, 일본 12,111 12,474 12,937 13, 대만 8,192 8,601 9,031 9, 한국 5,545 5,291 6,283 7, 북미 4,650 4,743 4,838 4, 유럽 3,491 3,421 3,489 3, 남미 기타 3,498 3,681 3,911 4, 합계 53,370 55,198 58,490 61, 자료 : 한국전자회로산업협회 (2011), 한국의전자회로산업현황 4) 전자부품연구원 (2010), 기술경쟁력조사분석 ( 부품편 ), 568 쪽

6 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 73 휴대폰용및반도체용 PCB시장의성장에주목 - 용도별로는휴대폰과컴퓨터용이전체 PCB 시장의 53% 를차지 스마트폰, 태블릿 PC의등장으로통신용이가장빠르게성장하면서연성 PCB 시장의수요를견인 - 반도체용은전체 PCB 시장의 15.8% 를차지, IC-Substrate 시장을주도 용도별전자회로기판시장규모 구분 (e) 비중 ( 10 년 ) ( 단위 : 백만달러, %) 연평균성장률 자동차 2,438 2,582 2, 컴퓨터 16,311 16,845 17, 휴대폰 13,303 14,323 15, 게임기 /MP3 8,157 8,364 8, 산업용 / 의료용 3,694 3,860 4, 군수 3,087 3,275 3, 반도체 8,208 9,241 9, 합계 55,198 58,490 61, 자료 : 한국전자회로산업협회 (2011), 한국의전자회로산업현황 국내 PCB 산업동향 국내 PCB 산업의성장은세계시장의성장세를하회할정도로정체 - 10년국내 PCB 관련시장규모는 11조 9천억원으로추산되며인쇄회로기판제조업은그중 70% 인 8조 3천억원규모 - 08~ 10년연평균성장률은관련산업전체가 2.85%, 기판이 2.02% 로세계시장성장률을하회

7 74 산업이슈 국내 PCB 관련산업규모 ( 단위 : 억원, %, 개 ) 구분 국내시장규모연평균 성장률 업체수 기판 79,500 82,080 82, 원자재 13,700 14,427 14, 부자재 2,515 2,700 2, 설비 2,600 1,900 2, 약품 4,100 4,400 4, 전문가공 9,800 10,500 11, 합계 112, , , 자료 : 한국전자회로산업협회 국내 PCB 업계의매출중수출의비중이높아해외수요산업경기에따라크게 영향을받을소지 국내주요 PCB업체영업현황 ( 단위 : 억원, %) 업체 수출 내수 매출액 수출비중 심텍 5, , 대덕전자 4, , 인터플렉스 2,467 1,725 4, 대덕GDS 2,591 1,012 3, 이수페타시스 2, , 영풍전자 1,228 1,575 2, 코리아서키트 2, , 디에이피 1, , 주 : 업계1, 2위인삼성전기와 LG이노텍은다른사업의성과가혼재되어있어 PCB 전문업체와 비교과정에서혼란을피하기위해제외 자료 : 금융감독원전자공시시스템, 각사 IR자료 국내 PCB 산업의경쟁력은선진국과후진국사이에위치 - 기술경쟁력은일본에비해뒤져있고, 가격경쟁력은대만이나중국보다뒤져있어원천기술보다는공정기술에강점이있는국내 PCB 산업에위협요소 Nut Cracker 함정에빠지지않기위해원천기술확보와원가경쟁력향상이시급

8 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 75 국가별 PCB 산업경쟁력 일본 한국대만중국 20 0 기술경쟁력 가격경쟁력 자료 : 지식경제부 PCB 산업의변화방향 고집적화, Flexible 화, 납등위험물질사용을감소시키는 Green 화가변화의주 요흐름 PCB 산업의고도화방향 구분내용 고다층화집적화고집적화연구연성기판확대친환경 PCB 개발 - 단면에서양면으로, 혹은다층으로발전되어고집적화됨 - 수요제품의소형화추세가강화되어기판의크기를줄이고, 주요부품을내장시키는임베디드 PCB 시장확대 - 구리배선대신광섬유를사용하여기존제품보다고속화 대용량화가가능한光 PCB 시장의확대 - 유연성이높아핸드폰등모바일제품에적합한연성기판의사용이빠르게확대됨 - 납, 수은등환경위험물질을사용하지않은 PCB 사용증가 특히통신용의수요가시장을주도하면서연성기판이 PCB 산업의활력소로등장 - Flexible PCB 생산은 10 년 1 조 8 천억원으로 03 년대비 3 배이상성장

76 산업이슈 Rigid PCB 국내분류별 PCB 생산추이 ( 단위 : 억원, %) 연평균구분 2003 2005 2007 2008 2009 2010 성장률 단면 / 양면 6,500 6,200 6,000 5,500 6,400 6,458-0.0 다층 / 빌드업 14,000 21,200 21,700 22,400 26,200 28,974 10.

9 76 산업이슈 Rigid PCB 국내분류별 PCB 생산추이 ( 단위 : 억원, %) 연평균구분 성장률 단면 / 양면 6,500 6,200 6,000 5,500 6,400 6, 다층 / 빌드업 14,000 21,200 21,700 22,400 26,200 28, Flex PCB 6,000 11,800 15,000 14,600 17,400 18, IC 기판 3,500 9,000 12,600 14,000 14,500 18, 합계 30,000 48,200 55,300 56,500 64,500 73, 자료 : 한국전자회로산업협회 (2011), 한국의전자회로산업현황 수익성면에서도 Flexible PCB 위주의업체가 Rigid PCB 를위주로하는업체 보다우월 분야별주요업체의영업성과 ( 단위 : 억원, %) 심텍 대덕전자 인터플렉스 이수페타시스 영풍전자 스템코 대덕 G D S 코리아써키트 디에이피 Flexible/ 반도체용 PCB 업체 Rigid PCB 업체 자료 : 각사 IR 자료, 금융감독원전자공시시스템

10 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 77 Ⅲ. LED 시장의성장과 Metal PCB Metal PCB의개요 특수기판의한형태로방열성을높이기위해기존의에폭시수지 PCB가아닌알루미늄, 구리, 철등의소재를이용하여제조한 Rigid PCB의일종 - 양쪽표면에설치된도체회로를서로독립시키기위해, 중간에차단층 ( 다층동박적층판 ) 을설치하거나치수안정성이나강도를유지하기위해기판의중앙또는단면에금속판을설치 메탈코어기판, 메탈베이스기판, 방열기판, LED기판등으로도지칭 - 방열성이우수하고기계적강도가강해탑재부품을늘릴수있으며동판을전원으로사용할경우대전류에대응할수있다는장점 - 기본재료인금속의열팽창계수가크기때문에열팽창계수가작은세라믹스등으로이루어진칩탑재시열충격을받아땜납크랙이생기기쉬운단점 방열용 Metal PCB는대개 3층구조의 AL( 알루미늄 ) PCB를사용 - 높은열전도가필요한일부제품에 Cu( 구리 ) 를사용하거나, 진동등에대한내구성이필요한경우에는가공이용이하지는않지만 Fe( 철 ) 을사용하나보편적인재료는아님 - 3층구조 AL CCL 제조사로는두산전자, 한국타코닉, 대만친시 (CSEM), 덴카, NRK, 세키스이, 히타치, 버키스트등 - 단층구조 AL CCL로는국내코아셈의 CoolRATE Single Layer가대표적 Metal PCB의기본구조 자료 : 코아셈

11 78 산업이슈 LED(Light Emitting Diode) 용 Metal PCB가중시되는배경 LED에서방출되는열에너지로부터부품을보호 - LED는 15~25% 의에너지를가시광선으로배출, 나머지는열로소진 - 열방출메카니즘을잘설계하지않으면, LED 열화로인해성능이저하되며, 광량이적어지고수명이단축 LED 에있어서의열관리의중요성 Incandescent lamp Fluorescent lamp Metal Halide lamp LED 가시광선 8% 21% 27% 15~25% 적외선 73% 37% 17% 0% 초자외선 0% 0% 19% 0% 광에너지계 81% 58% 63% 15~25% 열에너지 19% 42% 37% 75~85% 합계 100% 100% 100% 100% 자료 : Displaybank TV나조명등대형시장으로 LED 사용확산 - 휴대폰, 소형가전, 노트북위주로발전해오던 LED 산업은 2011년이후 LED TV 5) 와조명시장등규모가큰시장으로확산되면서발전할전망 LED 산업의발전방향 자료 : DisplaySearch 5) LED TV 는 TV 의광원을 CCFL BLU 에서 LED BLU 로대체한 TV 로디스플레이는 LCD 를그대로사용

LED BLU 의비중확대전망주 ) ( 단위 : 백만개, %) 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 79 - LED BLU를채택한평판 TV 비중이급격히증대하면서 TV용 Metal PCB 수요산업을형성 11년신모델 TV의 80% 이상이 LED BLU 채택 11년 2/4분기이면 TV시장에서의 LED 침투율이 50% 를초과할전망 80.0 70.0 60.

12 LED BLU 의비중확대전망주 ) ( 단위 : 백만개, %) 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 79 - LED BLU를채택한평판 TV 비중이급격히증대하면서 TV용 Metal PCB 수요산업을형성 11년신모델 TV의 80% 이상이 LED BLU 채택 11년 2/4분기이면 TV시장에서의 LED 침투율이 50% 를초과할전망 % 90.0% 80.0% 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% LED BLU CCFL BLU LED BLU 침투율 Q1'09 Q2'09 Q3'09 Q4'09 Q1'10 Q2'10 Q3'10 Q4'10 Q1'11 Q2'11 Q3'11 Q4'11 합계 CCFL LED LED침투율 1.5% 1.5% 2.4% 3.5% 9.4% 18% 27.8% 36.8% 45.3% 52.5% 61.8% 65.6% 주 ) LCD 를디스플레이로사용하는 TV 의광원으로서 LED BLU 의비중확대를의미자료 : DisplaySearch - LED 조명이차세대조명으로부상 08년 33.7억달러였던 LED 조명시장규모는연평균 45.8% 증가해 2015 년에는 473억달러에이를것으로예상 국내에서는 2015년까지조명제품의 30% 를 LED로교체하는 LED 조명 15/30 프로젝트 추진중

13 80 산업이슈 LED 는소비전력이백열등의 16%, 형광등의 50~70% 에불과한에너지절 감형조명장치이나가격이높고설치비가많이드는점이보급의장애요인 6) 800 세계조명시장전망 ( 단위 : 억달러 ) 자료 : OIDA LED 조명 기타백열등 100 형광등 Metal PCB 관련시장의성장전망 10년국내 LED기판시장은 LED TV 및조명시장의확대로전년대비 38% 이상고성장전망 - LED 산업은정부의신성장동력산업군에포함되어조명시장에서향후 3~5 년동안 50% 이상의성장률을보일것으로전망 - 평판 TV 시장에서 40인치이상의대화면은물론 30인치이하의중소형제품에서도기존의 CCFL BLU를상당부분대체할것으로예상 6) LED 조명의투자회수기간은형광등대비 63 년, 백열등대비 3.3 년으로서 LED 가형광등시장을추월하는데는상당기간소요예상김기태, 녹색신성장산업의동향과육성방향 -LED, 산은조사월보 (2009.6)

14 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 81 용도별국내 LED 기판시장규모 ( 단위 : 억원, %) 구분 전망 2011 연평균성장율성장율 휴대폰 조명 , LED BLU 900 1,300 1, 합계 1,800 2,500 3, 자료 : 한국전자회로산업협회 10년세계알루미늄 Metal PCB 기판시장규모는 1,688억원으로서전년대비 234% 증가 - LED BLU가성장의견인차역할을하는가운데, 11년세계알루미늄 Metal PCB 시장규모는 3,986억원으로서 08년대비 9.8배로신장될전망 세계알루미늄기판시장규모 ( 단위 : 1,000 m2, 억원 ) 구분 (e) 판매수량 ,833 2,120 전년대비성장률 (%) % 347.1% 15.7% 판매금액 ,688 3,986 전년대비성장률 (%) % 234.9% 136.1% 주 ) 동박, 절연층, 알루미늄으로구성된 PCB가아닌재료단판 (CCL) 에대한조사치임자료 : 한국전자회로산업협회

15 82 산업이슈 - 알루미늄기판세계시장에서는 ( 주 ) 두산이매출액기준점유율 47.6% 로 1 위차지 알루미늄기판세계업체별점유율 ( 단위 : 1,000m2 ) ( 단위 : 억원 ) 구분 구분수량점유율 (%) 금액점유율 (%) Doosan Doosan 전기화학공업 ( 日 ) 전기화학공업 ( 日 ) 日東신코 日東신코 日本발조 日本발조 히타치화성공업 히타치화성공업 기타 기타 합계 1, 합계 1, 자료 : 한국전자회로산업협회 LED TV 의기반시장인 LCD TV 는상당기간 TV 시장의주류로서위치를유지할전망 - AMOLED 가 12 년중형 TV 에, 13 년대형 TV 에채택될전망이나고가격등 의문제로 2010 년대까지잠식률은미미 Pannel 별세계 TV 시장전망 ( 단위 : 백만개 ) 기타 PDP TV OLED TV LCD TV CRT TV CRT TV LCD TV OLED TV PDP TV 기타 합계 자료 : DisplaySearch

16 인쇄회로기판 (PCB) 시장의변화방향과발전전략 83 Ⅳ. 과제와발전전략 국내업계의구조를성장유망분야위주로재편 통신용및 Flexible PCB가성장을주도할전망이며수익성도양호 - 단순기판은기술적진입장벽이낮아고부가가치화에불리 Nut Cracker 의함정에대한대비책강구 - 光 PCB, 임베디드PCB 등차세대기술경쟁력을선제적으로확보하여블루오션시장개척 - 중국의양적확대공세에대응한질적고도화전략추구 - 미세공정의적용, 기술경쟁력향상, 부품소재의대일의존도개선이필요 Metal PCB는 AMOLED의성장에대비한장기적관점의대안시장을모색 장기적관점에서 LED TV라는대형수요시장을상실할가능성잠재 - 상당기간 LED BLU가장착된 LCD TV의비중이절대적일것으로전망되지만, 장기적으로 AMOLED 에의한시장잠식은필연 TV용 BLU시장을보완할수있는조명시장의성장가속화가 Metal PCB의장기적성장을위한과제 - Green 광원으로서주목받는 LED는고가격과설치비용의문제가확산의장애 설치비용을사회적비용으로인식한후에너지절감으로회수하는정책적방안을강구할필요 관련산업과유기적네트워크구축 수주산업으로서의특성상산업간전후방연계를강화하여성장유망분야기술확산및집중을추진 수요업체의요구사항을 PCB업계에전달하고정보를교류하는채널을구축할필요 - PCB업계는수요산업이요구하는 Needs의흐름을선제적으로파악하여기술개발정책에반영

목 차 < 요약 > Ⅰ. 검토배경 1 Ⅱ. 반도체산업이경기지역경제에서차지하는위상 2 Ⅲ. 반도체산업이경기지역경제에미치는영향 7 Ⅳ. 최근반도체산업의여건변화 15 Ⅴ. 정책적시사점 26 < 참고 1> 반도체산업개관 30 < 참고 2> 반도체산업현황 31

반도체산업이경기지역경제에 미치는영향및정책적시사점 한국은행경기본부 목 차 < 요약 > Ⅰ. 검토배경 1 Ⅱ. 반도체산업이경기지역경제에서차지하는위상 2 Ⅲ. 반도체산업이경기지역경제에미치는영향 7 Ⅳ. 최근반도체산업의여건변화 15 Ⅴ. 정책적시사점 26 < 참고 1> 반도체산업개관 30 < 참고 2> 반도체산업현황 31 i / ⅶ ii / ⅶ iii / ⅶ iv