2022. 5. 2. 20:55ㆍ2020-적층세라믹콘덴서의 재료-제조-실장기술과 최신기술
1장 MLCC의 개요
2절 시장동향
1항 시장규모추이
MLCC의 시장규모는 2016년에는 3조개를 넘어 2018년에는 4조개까지 확대되었으며, 시장의 재고 과다로 올해는 잠시 진정되는 듯했다. 그러나 2020년에는 재고도 정상상태가 되고 다시 5G의 도입도 있어 성장궤도가 될 것으로 예측되고 있으며, 향후 2023년에는 5조개에 가까워져 2020~23년의 CAGR은 6.4%가 될 것으로 추측되고 있다(그림 1)
이러한 MLCC 시장 규모 확대 배경에는 다음과 같은 두 가지 큰 이유가 있다.
1. 단위 부피의 용량 확대에 의한 전해 콘덴서로의 잠식
2. 성장 시장에서의 기기 증가 및 장비에서의 MLCC원수 증가
이후 그 배경에 대해 언급해 보겠다.
2항 시장규모확대의 배경
2.1 MLCC 단위 부피의 용량 확대에 의한 전해 콘덴서로의 잠식
MLCC의 용량값은 일반적으로 이하의 식으로 나타낸다.
정전용량 = 진공유전율 × 재료의 비유전율 × 적층수 × 전극면적 ÷ 유전체두께
전극면적 적층수는 MLCC 외형치수가 정해져 있기 때문에 크게 바꿀 수 없지만 재료의 비유전율을 크게 하고 유전체 두께를 얇게 하는 것은 정전용량을 크게 하는데 효과적이다. 특히 유전체 두께를 얇게 하는 것은 적층수를 늘릴 수도 있고 정전용량을 크게 하는 데 가장 효과적이다.
2003년 1.5um이었던 유전체 두께는 현재 0.4um 이하의 제품이 공업적으로 양산되고, 단위 부피 용량값도 100uF/mm3까지 향상되었으며, 이 움직임은 더욱 가속되어 갈 것으로 생각한다. (그림 2,3)
이 용량 확대에 따라 종래 10uF 이상은 탄탈 전해 콘덴서, 알루미늄 전해 콘덴서 영역이었던 것이 주파수 특성이 좋고 극성이 없으며 신뢰성이 좋다는 메리트도 있어 MLCC가 많이 사용되게 되었다(그림 4)
게다가 100uF를 넘는 MLCC도 시장에 투입되고 있어 향후 알루미늄 전해 컨덴서 영역까지 본격적으로 침식해 들어갈 것으로 예측되고 있다.
2.2 성장 시장에서의 기기 증가와 기기에서의 MLCC원수 증가
2.2.1 휴대전화 시장
최근 수년간 MLCC 시장규모 확대의 견궁은 휴대전화의 성장에 있다.휴대전화의 MLCC는 휴대전화의 진화와 함께 다음과 같은 비약적인 인원수 증가를 보이고 있다.
1999년 : 2G 휴대전화 100~200 개/대
2000년: 3G 휴대전화 200~300 개/대
2012년: 4G 스마트폰 저급기 300~400개/대
4G 스마트폰 중급기 400~500개/대
4G 스마트핀 고급기 700~900개/대
2020년: 5G 스마트폰 중급기 700~900개/대
5G 스마트폰 고급기 800~1000개/대
특히 2012년 스마트폰으로의 이행으로 대폭적인 원수 증가가 있었다. 휴대단말기 자체의 수량의 성장은 향후 크게 기대할 수 없으며, MLCC의 휴대단말기에서의 성장은 멈춘 듯 했으나, 5G의 도입에 의해 기존 중급기의 원수가 크게 증가하고, 고급기의 원수 증가와 함께 MLCC의 시장확대가 5G 이관기에 기대할수있다. 이 원수증가에 공헌한것이 MLCC의 소형화이다.(그림5, 표1)
스마트폰의 성장에 따라 형식의 중심인 1005가 0603으로 이행해 왔고 최소 형식 01005도 양산이 시작되었다. 향후, 이 소형화는 이후 기술하는 차재에서도 변혁되어졌으며, 다시 0603, 0402, 01005는 크게 성장할 것으로 기대된다.
2.2.2 5G 인프라 시장
5G는 모든 사물데이터를 네트워크로 연결하는 차세대 인프라로서 사회기반을 극적으로 진화시킨다고 한다. 5G 인프라의 하드웨어적인 변화는 다음과 같은 점이라고 한다.
1. 스몰셀 기지국이 다수 배치되어 Massive MIM0방식과 함께 안테나 수가 크게 증가한다.또한 1W 이하의 CPE로
알려진 실내용 5G 라우터가 비약적으로 증설된다.
2. 무선기지국을 연결하는 광네트워크가 25GbE, 100GbE로 고속화되는 동시에 무선기지국간 동기도 4G의 3usec에서
100nsec로 고정밀도가 된다. 이를 통해 광네트워크 기기와 광 트랜시버, 라인 카드를 중심으로 한 광 컴포넌트가
크게 성장한다.
3. 데이터 트래픽량의 증가에 의한 클라우드의 데이터센터 설치 증가에 따른 서버, 스위치의 성장에 더해 기지국
근처에 엣지 서퍼가 다수 배치되고 여기에 소비전력이 큰 AI 전용 프로세서가 다수 탑재된다.
4. 건물내나 부지내에서 Spot적으로 유연하게 구축할 수 있는 로컬 5G 시스템도 신시장으로서 크게 성장한다.
이러한 많은 변화에 대해 각각의 기기는 MLCC가 다수 사용되어 기기의 증가와 함께 크게 성장할 것으로 기대된다.
2.2.3 차재시장
자동차업계는 해마다 대변혁기를 맞이하고 있으며 그 배경에 있는 현상을 한마디로 나타내는 것이 [CASE]라 불리는 사회변화-기술변화의 움직임으로, Connected (커넥티드), Autonomous (자동운전), Shared & Services (쉐어링과 서비스), Electric(전기자동차)의 4개의 머리글자로 된다. 이 중 Connected(커넥티드), Autonomous(자동운전)가 MLCC 시장 확대에 크게 기여할 것으로 기대된다.
현재 Autonomous(자동운전)의 전 단계로 자리매김되는 ADAS(선진운전시스템)가 도입되어, 기존의 파워트레인 계열 등 구동계는, MLCC의 탑재원 수에는 급격한 변화는 없으나 키 디바이스로 탑재되어 있는 각종 스마트 센서(카메라, 레이더,
초음파 소나 등)나 ADAS-ECU는 개발 주기도 빠르고 소형품 등의 채용도 추진되어 차재에서도 소형 MLCC의 수요가 확대되는 경향에 있다.
2025년에는 완전 자율주행(SAE 레벨 4)이 실현된다고 하며, 향후 레벨 3이상이 필수라고 하는 LiDAR이 장비되고 레벨 규제에 따른 DMS(Driver Monitoring System)의 장비 의무로 실내내장 카메라(운전감시카메라)가 장착되어 있다. 또한 이들 센서와 구동부를 컨트롤하는 자동운전 시스템은 CPU의 대용량 고속화가 진행되어 MLCC의 원수는 더욱 증가할 것으로 기대된다.
또한 Connected (커넥티드)에서는 앞서 설명한 5G 인프라와도 접속되기 위해 V2X-ECU가 탑재되어 IVI 시스템 ECU와 함께 MLCC 탑재원수가 증가할 것으로 기대된다.
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