레니쇼의 고성능 엔코더, EV배터리·반도체·IT 산업 등에 다양하게 적용
글로벌 정밀 엔지니어링 기업인 Renishaw(www.renishaw.com, 이하 레니쇼)는 지난 2월 21일부터 22일까지 이틀동안 안양에 위치한 레니쇼코리아 테크센터에서 ‘레니쇼 모션컨트롤 테크데이’를 열었다. 이 자리를 통해 다양한 레니쇼의 기술소개와 사례연구 및 제품 쇼케이스를 통해 레니쇼의 선도적인 모션컨트롤 및 레이저 측정기술을 소개했다.
레니쇼 관계자는 “그동안 레니쇼의 측정 제품 관련 세미나를 진행했지 만, 이번에 엔코더를 집중적으로 소개하는 세미나는 처음 열게 되었다”고 말하며 “이번 세미나는 고객사는 물론 기술적 도움을 찾는 기업들에게 레니쇼의 엔코더를 소개하는 뜻깊은 자리가 됐다”고 말했다.
레니쇼는 이번 테크데이를 통해 개방형 및 밀폐형 옵티걸 엔코더를 시연 하고 마그네틱 엔코더와 정밀스테이지 성능 개선을 위한 솔루션을 시연했 다. 뿐만 아니라 산업별 모션컨트롤 활용 세미나를 열어 전기차배터리 산업에서의 엔코더 활용과 반도체 및 IT제조 산업에 대한 레니쇼의 엔코더 적용사례와 시장전망을 함께 나눴다.
EV배터리 산업
이날 세미나에서 레니쇼 관계자는 EV배터리 산업 시장에 대해서 “전 세계 적으로 다양한 용량의 배터리가 생산되고 있으며, 향후 5~10년 동안 두 자리 수 연평균 성장률이 예상된다. 그리고 오늘날 관심을 갖고 있는 것은 장비, 더 구체적으로는 진화하는 기술과 함께 장비의 모션 제어 측면이다”라고 말했다. 발표자는 이어서 EV 배터리 산업에서 요구되는 엔코더 사양 중에 ‘정확 도’는 최고의 요구 사항이 아니기 때문에 보다 견고하고 가격 경쟁력이 있는 마그네틱 절대형 엔코더가 각광을 받고 있다고 말했다. 실제로 레니쇼의 ‘LA11’ 마그네틱 절대형 엔코더는 자동차 애플리케이션에 적용됐는데이 엔코더는 고정밀 위치 제어가 가능하며 극한 환경에 활용 가능하도록 견고하고 이물 내성에 장점이 있어 정확한 제어가 가능하다. 발표자는 이어서 “EV 기술은 아직 완성 단계에 이르지 않기 때문에 이에 대한 변화를 지속적으로 모니터링 하는 것이 필요하다. 2027년 이후 EV 배터리 시장의 슈퍼 사이클이 올 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.
반도체 산업
글로벌 반도체 시장에 대한 전망은 2022년부터 2032년까지 연평균 8.8%의 성장을 내다보고 있다. 뿐만 아니라 2032년에는 시장규모가 1740조원이 될것으로 보인다. 현재 마켓의 트렌드는 IoT, AI 구현 증가와 더불어 머신 러닝 수요가 증가를 꼽을 수 있으며, 시장의 성장 요인으로는 △ 생성형 AI 증가 △ 데이터센터 증가 기대 △ 자동차 산업에 대한 수요 증가 등을 들 수 있다.
반도체 제조 공정은 크게 △ Grinding and Polishing (연삭 / 연마 공정) △ Wafer Dicing (절단 공정) △ Die Bonding (다이 본딩) △ Wire Bonding (와이어 본딩) △ Inspection (검사) 등으로 나눠진다.
이 중에서 웨이퍼 두께를 결정짓는 ‘연삭 / 연마’ 공정은 웨이퍼 박박 표면을 화학적 기계적 요소를 통해 연마해 평탄화하는 공정이다. ‘절단 공정’은 웨이퍼를 개별 다이로 분리하는데, 여기에는 Blade Cutting 장비와 Laser Cutting 장비가 사용된다. ‘다이 본딩’ 공정은 반도체 칩을 리드 프레임 혹은 PCB 위에 접착해 칩과 외부를 전기적으로 연결하는 공정이다. ‘와이어 본딩’ 은 전기적 신호의 통로인 도선을 연결하는 전통적인 방식으로 금, 구리, 은와이어를 사용한다. ‘검사’ 공정은 반도체 패키지의 결함이나 불량을 야기하는 이물 등을 찾아내는 공정으로, 컴팩트하고 높은 반복성, 높은 정밀성, 빠른 응답 성능 등을 갖춘 엔코더를 필요로 한다.
레니쇼의 엔코더는 후공정에서 많이 사용되고 있는데, 이에 요구되는 엔코더 사양은 △ 컴팩트 사이즈 (20mm x 12mm): 초소형 엔코더 ‘ATOM’ △ 빠르고 쉬운 설치 (2.1 ±0.20mm): QUANTiC 엔코더 △ 빠른 응답, 높은 반복성, 높은 정밀도 (1nm): TONiC 엔코더 △ 우수한 위치 정확도 (1nm):RESOLUTE 절대형 엔코더이다.
▲ TONiC: 레니쇼 베스트 셀링 엔코더 ▲ ATOM: 세계 최초의 광학식 미니어처 엔코더, 초소형 판독헤드 사이즈
▲ RESOLUTE: 최고 성능을 기반으로 위치 안정성 향상 ▲ QUANITC: 높은 설치 공차로 손쉬운 셋업 및 뛰어난 이물 내성
IT 제조 산업
IT 제조 산업 시장은 크게 디스플레이 시장을 비롯하여 PC시장 그리고 모바일 시장으로 나눌 수 있다. 현재 IT산업의 시장의 규모는 1조8000억 달러에 달해 있으며, 2029년까지 2.4%의 성장률을 보일 것으로 예상된다. 이 시장 에서도 레니쇼는 자사의 엔코더를 많이 적용하고 있다.
구체적인 예로는 국내의 한 리니어 모션 제조업체는 X/Y축에 Renishaw 초소형 ATOM 엔코더 시스템을 적용해서 레이저 구경 조리개(광학 슬릿) 어셈 블리 개발하는데 성공했다. ATOM의 정확성으로 5x5µm에서 50x50µm 범위의 조리개 크기를 정밀하게 제어해 조리개 제어 능력을 크게 향상시켰다.
뿐만 아니라 중국의 한 정밀 측정 및 모션제어 업체에서 레니쇼의 TONiC 엔코더를 적용했다. 디스플레이/반도체 분야에 특별히 설계된 TONiC 엔코더 적용해 U-Precision 경쟁력을 향상시켰다. 이 업체 관계자는 “광학 엔코 더는 스테이지 및 공정 기계의 가장 중요한 구성 요소 중 하나이므로 레니쇼를 선택하기 전에 철저한 평가 과정을 거쳤으며 현재 까지도 해당 제품을 계속 잘 사용하고 있다”고 말했다.
또한 타이완의 한 업체는 에어베어링 모션 스테이 지의 반복정밀도와 정확도를 개선하기 위해 레니쇼의 QUANTiC 옵티컬 엔코더를 적용했다. SOLPOWER라는 회사는 레니쇼의 RESOLUTE 앱솔루트 엔코더가 제품 설계에 있어서 우수한 성능과 뛰어난 유연성을 제공한다고 판단해 이 제품을 적용했다. 이 회사 관계자는 “RESOLUTE 엔코더는 또한 광범위한 회전(앵글) 스케일 직경을 제공하여 제품 설계에 더 큰 유연성을 제공한다”고 설명했다.
자료제공: Renishaw(www.renishaw.co.kr)
