부품의 소형화 및 전자회로기판의 고집적화, 생산라인의 고속화가 지속됨에 따라, 검사기는 필수 장비로 인식되고 있다. 특히, 기존의 2D 검사기가 사용자들에게 제공하는 부가가치는 극히 제한적인 것으로 인식되고 있다. 이에 정확하고 신뢰할 수 있는 진정한 3D 측정값을 바탕으로 불량을 판별하는 3D 검사기에 대한 수요는 지속적으로 증가하고 있다.
이러한 이유로 지난 1월에 일본 도쿄 빅사이트에서 개최된 NEPCON Japan 2017에서도 3D AOI는 참관객들의 집중 조명을 받았다. 특히 주목할 만한 점은 대다수 3D AOI 기업들이 국내 기업이라는 것이다. 국내 기업들은 독자적인 기술과 경험 및 노하우를 접목시킨 3D AOI 제품을 전시하면서 한차원 높은 기술력을 뽐냈다.
2022년 글로벌 AOI 시장 ‘10.8억 달러’
전자제품 생산 환경은 모듈이 더욱 복잡해지고 솔더 조인트가 더욱 작아지며 실장 밀도와 소형화 수준이 높아짐에 따라 점차 정교해지고 있다. 육안으로 전체 SMT 공정에서 발생할 수 있는 모든 결함을 찾아낸다는 것은 불가능해졌고, 무연 솔더와 연성 회로 보드의 사용으로 인해 더 높은 검사기술이 요구되고 있다.
또한 제조업체들은 생산비용의 압박과 대량 생산 오류 방지를 위한 조치로, 생산 공정을 빠르게 안정화 시킬 수 있는 AOI(Automated Optical Inspection)의 도입이 추진되고 있는 상황이다. 기존에 형성되어있던 2D AOI 시장은 기술적 한계로 인해 가격 경쟁이 심화되는 가운데, 3D AOI가 등장하면서 시장의 요구가 3D 검사기술로 상향 조정되고 있다.
시장조사기관인 MarketandMarket에 따르면, 2D AOI 시스템과 3D AOI 시스템을 모두 포함하는 AOL 시스템 시장은 2016년부터 2022년까지 연평균 17.1%씩 성장하면서 2022년에 이르러서는 10.8억 달러를 넘어설 것으로 예상되고 있다.
이 시장의 성장을 주도하고 있는 요인으로는 고품질 전자 부품에 대한 수요 증가, PCB의 복잡성 증가, 자동차 산업에서의 전자 제품 확산 등이다.
3D AOI 시스템은 예측 기간 동안 전체 AOI 시스템 시장에서 가장 빠르게 성장하는 시장으로 나타났다. 이 증가는 항공 우주 및 방위, 자동차 및 의료 기기와 같은 애플리케이션에서 고품질 전자 부품에 대한 전자 제조업체의 수요 증가로 인한 것이다.
가장 높은 속도로 성장할 것으로 예상되는 자동차 애플리케이션으로 나타났다. 전기 자동차, 스마트 카 및 인포테인먼트 시스템과 같은 자동차 산업에 새로운 기술을 도입함에 따라 전자 장치가 증가함에 따라 자동차 어플리케이션에서 AOI 시스템 시장의 성장에 크게 기여했다는 분석이다.
지역별로는 APAC이 같은 기간 동안 AOI 시스템 시장을 장악할 것으로 예상됐다. 중국, 일본 및 대만과 같은 국가는 아시아 태평양 지역에서 AOI 시스템 시장의 성장을 주도하고 있다. 이들 국가는 AOI 시스템의 개발을 위한 상당한 시장 규모와 범위를 가지고 있다.
이들 국가의 경제는 주로 전자 산업에 의해 주도되고 있기 때문이다. 또한 비용 효율적인 제조 인프라, 저렴한 숙련 노동력 및 유리한 정부 이니셔티브를 통해 AOI 시스템 시장이 APAC 지역에서 큰 비중을 차지하게 됐다고 시장조사기관은 분석했다.
고영테크놀로지 ‘Zenith’
고영테크놀로지는 2010년부터 3D AOI 판매활동을 시작했고, 2013년 하반기부터 본격적으로 매출이 증가함에 따라 2013년부터 SMT 전체 검사 장비 시장(SPI+AOI)에서 세계시장점유율 1위를 차지하고 있다. 3D AOI인 Zenith는 PCB에 조립된 컴포넌트와 솔더 조인트의 형상을 추출해 모든 타입의 불량을 검출할 수 있다. 또한, 3차원 측정값을 사용해 불량을 판별함으로써, 가성에러 발생을 원천 차단하고 측정값과 스탠다드(IPC610)를 이용해 직관적인 프로그램 작성 및 검사조건을 설정할 수 있다. 또한, Fine Pitch, 투명도, 색, 그림자 등 주변 환경 및 부품 특성에 영향을 받지 않는 것이 특징이다.
미르기술 ‘MV-6e OMNI’
미르기술의 MV-6e OMNI는 2015년 출시된 미르기술의 신제품으로, 기존의 검사기와 동일한 성능에 가격은 획기적으로 낮춘 실속형 장비다. 실속형 장비지만 성능은 고급 검사기를 상회한다. 15메가픽셀의 메인카메라는 동종 업계에 속한 어느 기업에서도 사용하지 못 하는 최고이다. 디지털 방식의 3D 모아레 측정 기술과 8단 동축 컬러 조명, 4개의 사이드카메라 등 미르기술만의 독특한 기술력이 더해져 03015㎜ 사이즈의 미소사이즈 부품도 검사 가능하다. 가격은 실속형이지만 성능은 프리미엄급이라고 할 수 있다.
펨트론 ‘EAGLE 3D-8800HS’
펨트론이 전시한 EAGELE 3D 8800 AOI는 전 모델에 3D 측정을 위한 8-way projection을 적용해 그림자 효과로 인한 오류를 최소화했으며, 모든 FOV 영역에서 100% 2D & 3D 검사를 동시 수행한다.
이로 인하여 과검(False call)을 현저히 줄이면서도 완벽에 가까운 검출력을 확보할 수 있게 됐다. 특히, EAGLES 3D-8800 고속검사 버전 장비는 9MP 카메라와 더욱 빠른 CPU, 최적화 된 소프트웨어로 40.5cm/sec 검사 속도를 제공한다.
파미 ‘Xceed STD’
파미의 ‘Xceed STD’는 기본적으로 뛰어난 검출력과 빠른 속도로 검사하는 성능을 갖췄다. 10μm의 고해상도 분해능을 제공하며. 타사 제품에 비해 강점으로 사용자 편의성을 들 수 있다. 프로그램 작성 시 부품 라이브러리를 일일이 설정하지 않고, 레이저로 스캔한 높이 데이터는 자동으로 입력되기 때문에 양품 관리 범위만 지정하면 된다. 레이저 스캔 방식은 경쟁사들이 무늬 패턴을 검사하는 모아레 방식을 사용하는 반면, 파미는 독자적인 레이저 스캔 방식을 이용하므로 타의 추종을 불허하는 뛰어난 성능을 자랑한다.
김진희 기자 (eled@hellot.mediaon.co.kr)
