[리포트] 폴더블폰: 세상을 펼치다 ~~

5G이나 폴더블 폰이 가시화되고 있다. 따라서 관련 부속의 변화에 대해 의문을 가지던 중 관련 보고서를 본인이 정리해 봤다. 공부해보니 확신하고 스마트폰이 처음 생겼을 때만큼 변화는 없을 것 같다. Q의 변화가 보이는 곳이 대부분으로, 새로운 기술은 TOF와 폴더블 디스플레이 관련의 부속 정도로 생각할 수 있다.

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LTE으로 5G로 전환되면서 5G용 모뎀이 발매되고 있다. 모뎀은 디바이스(스마트 폰)와 네트워크(5G)간 연결 즉 통신을 가능하게 하는 부속입니다. 5G모뎀 시장에서 주목할 점은 2개이다.​ 날 눈 5G모뎀은 개별 탑재 방식으로 제품에 채용되고 있지만, 향후 모듈 방식으로 변이될 것입니다 . 현재 5G모뎀은 초기 기술적 한계에 의해서 AP(Application Processor)와는 별도로 생산 및 탑재되고 있다. 반면 LTE 모뎀은 AP와 함께 아름답지 않다는 패키지로 구성돼 탑재된다. 이를 모듈 역시 SoC(System on Chip) 방식이라고 내용합니다. 모듈 방식을 사용하면 칩을 탑재할 공간이 줄어 제품을 더 작게 만들 수 있고 제조비용도 감소합니다. 그러므로 5G모뎀도 기술이 개선되면 AP와 함께 통합되어 모듈 형태로 개발될 것이었다 5G모듈 방식이 완성되면 원가 절감 효과가 발생하고 5G모뎀의 채용이 늘어날 것으로 기대된다.​ 두번째로 스마트 폰용 5G모뎀 시장은 삼성 전자, 퀄컴, 화웨이, 미디어텍 등 소수의 작은 기업으로 구성되어 있다. 이 밖에 인텔도 스마트 폰용 5G모뎀 개발에 도전했지만 프지 않고 20일 9년 4월 수익 성과, 긍정적인 결과를 기대할 수 없다며 스마트 폰용 5G모뎀 시장을 포기하면 밝혔다. 현재는 퀄컴의 X50이 가장 많이 5G폰에 채용되고 있으며 삼성 전자와 화웨이의 제품은 당사의 5G폰에 채용됐다.​

5G폰은 4G폰에 비해서 더 많은 안테나 모듈이 탑재된다고 판단된다. 5G는 4G보다 높은 대역의 주파수를 사용하면서 보다 높은 대역 1정도로 정확한 송수신을 위해서 더 많은 안테나가 필요해서요. ​ 5G( 높은 대역)에서 기지국과 스마트 폰은 4G(상대적으로 낮은 대역)에서 더 열심히 집중적으로 신호를 주고받는다. 4G가 광범위한 범위에 걸쳐서 물을 따른다면 5G는 정확한 목표 지점에 물총을 쏘는 것과 같다. 이 때문에 5G이동 통신에는 빔포밍과 다중 입출력(MIMO)기술이 활용된다. 빔포밍은 안테나 소자로 전파 빔을 만들어 전파를 보다 확실하게 집중해서 송수신하는 기술입니다. MIMO(Multiple input and multiple output)는 한번에 여러 안테나가 신호를 교환하고 sound로 전송하는 데이터의 양을 높이는 기술입니다. 결과적으로 5G폰은 빔포밍으로 전파를 더 확실하게 보내고, 다량의 안테나를 이용하고 더 많은 정보를 송수신합니다.

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20하나 9년 4월에 출시된 갤럭시 S한 0 5G모델에는 아직 빔포밍가 본 인 MIMO가 적용되지 않았다고 한다. 이 때문에 현재 S한 0 5G모델 사용자들이 왜 5G의 연결 끊김 현상을 겪을 것으로 판단된다.MIMO는 올 하반기 출시될 프리미엄 스마트폰부터 조금씩 적용돼 내년 초부터 본격적으로 적용될 것으로 보인다. 도 했다 내년부터 스마트 폰 한대당 들어가는 안 태 본인 모듈도 하나 소개로 3개로 증가할 전망이다.

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폴더블 폰은 디스플레이의 개수가 2개(아웃 폴 딘)은 3개( 인 폴 딘)이었다 이로써 대당 디스플레이의 면적도 증가한다. 이에 비례해 디스플레이용 FPCB의 탑재량, 가격도 증가할 수밖에 없다.FPCB(Flexible Printed Circuit Board)란 연성인쇄회로기판이었다. 이 부품에 대해서는 2개를 이해하면 된다. 1)의 역할:디스플레이용 FPCB의 역할은 AP(Application Processor)의 명령을 DDI(Display Driver IC)에 전달하는 것입니다. AP는 스마트폰의 두뇌 역할을 하는 부품이었고 DDI는 픽셀을 구동하는 데 쓰이는 반도체 칩이었다.정리하면 FPCB는 AP가 내린 명령대로 이매지(색 조합)가 디스플레이 상에 표현되도록 해주는 부품이었다. 2)장점:연성 PCB는 경성 PCB보다 가볍고 얇은. 폴더블 폰은 디스플레이 1개를 사용하는 스마트 폰과 비교될 만큼 가볍게 없다며 2개의 디스플레이를 부러뜨렸을 때의 두께도 특정 수준 이하여야 하기 때문에 FPCB를 사용한다.결과적으로 FPCB는 폴더블 폰의 필수 부품이며, 디스플레이 채용 면적에 비례해 FPCB 탑재량도 증가할 수밖에 없다. 예컨대 폴더블 폰의 접힘이 한번이면 디스플레이는 두개의 면이어서 FPCB는 한쪽 면에 하나씩 총 2개가 사용된다. FPCB의 종류는 단면, 양면, 다층, Rigid 등 다양하다. 과거의 피처폰에는 단면이 사용되고 스마트폰에는 양면 이상의 높은 기술이 필요한 FPCB가 채용된다. 현재 저가용 스마트폰에는 주로 양면이 적용되며, 중고가나 최고가 프리미엄 스마트폰에는 다층 역시 Rigid FPCB가 탑재된다. 다층 FPCB는 3층 이상의 회로가 형성되어 via hole(바이어 홀)을 통한 층간 접속으로 신호를 전달한다. 스마트폰 스펙이 고도화될수록 다층이나 Rigid FPCB를 설계할 때 회로적층수도 거의 매일 나온다. 고화소 카메라, 지문 및 얼굴 인식, 가상현실(과증강현실) 실현, 빠른 동영상 재생 등 스마트폰이 처리해야 할 기능이 많아질수록 FPCB 회로가 복잡하게 설계돼 적층수가 증가한다. 2019년 하반기는 2020년에 발매된 폴더블 폰에는 6층에 적층 한 Rigid FPCB가 채용될 전망입니다 ​

힌지는 2개 패널을 연결하는 관절입니다. 힌지는 과거 폴더폰에 쓰이던 부품이지만 같은 수준에서 폴더블폰에 적용되는 것은 아니다.적정한 힘을 가진 스프링을 이용해 폴더블폰을 접을 때 발생하는 압력을 조절한다. 또 힌지를 통해 유입되는 먼지 등을 방지해야 한다.힌지는 예전부터 존재했던 스마트폰 부품이지만 그래도 상당한 수준의 기술력과 스마트폰의 전체적인 관점에서의 설계에 대한 감정이 요구된다.​

폴더블 폰은 기존의 Bar형태의 폰에 비해, 보다 많은 배터리가 필수입니다. 기본적으로 디스플레이가 2개, 3개 탑재되기 때문에 더 많은 전력이 요구된다. 또 화면이 크기 때문에 소비자가 영상 콘텐츠를 더 자주, 더 오래 즐길 가능성이 높다. 게다가 화면을 분할해 다수의 애플리케이션을 동시에 구동할 수 있다는 점, VR과 AR를 활용할 수 있다는 점이 강점인데, 이를 위해서는 충분한 배터리 용량이 확보되어야 합니다.​ 갤럭시 폴드에는 총 2개의 배터리가 탑재되 움니다. 그림 7에서 왼쪽 배터리가 기기의 왼쪽 약해질 때 상단에 탑재된 배터리에 용량은 2개 35mAh. 오른쪽 배터리는 오른쪽 깨졌을 때 아래 쪽에 탑재된 배터리에 용량은 2245mAh. 2개의 배터리 용량의 합계는 4380mAh에 갤럭시 s9의 하나.46배다. 한편, 화웨이 메이트 X에는 4500mAh의 배터리가 탑재됐지만 이것도 갤럭시 s9과 비교하면 하나.5배 진드기다.

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5G폰이나 폴더블 폰에 들어가는 배터리는 기존 스마트 폰보다 크기가 크다. 원래'고'자형의 FPCB가 배터리를 덮고 있는 구조이지만 차기 폴더블 폰과 5G폰에는 배터리 상단과 하단에 FPCB가 각각 탑재되고 위를 연결하는 커넥터가 개발될 전망이었다. 이 커넥터의 소재는 PI필름으로 예상된다.​

SLP(Substrate Like PCB)는 메인보드 기술의 일종으로, 기존에 사용되었던 HDI(High Density Integration)의 대체재이다. 메인보드는 AP, 낸드플래시, D램 등 핵심부품을 연결하는 역할을 합니다. SLP는 HDI보다 더 작다. 그래서 HDI 대신 SLP를 사용하면 기기의 여분의 공간이 발발하게 됩니다. 이 공간을 활용해 더 큰 용량이 큰) 배터리를 탑재할 수 있다. SLP는 반도체 패키지 기술을 PCB에 적용한 것으로 기판의 면적과 폭을 줄이고 층수를 높여 부피 대비 효율성이 높다.즉, 보다 작은 크기에서도 HDI와 같은 효율을 발휘할 수 있다. 삼성 전자는 갤럭시 s9에서 SLP기술을 채택하고 있어 어린 아이플도 아이 폰 8에서 SLP을 탑재하고 있다.

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ToF 센서는 AR, VR용으로 만들어진 센서로 폴더블폰에 탑재될 가능성이 매우 높다. 키위 말했듯이 5G기반의 AR, VR서비스는 폴더블 폰에서 사용했을 때 성능이 더 향상되기 때문임.ToF는 센서는 카메라(LED 발신부)에서 출발한 적외선 빛이 피사체에 닿아 다시 카메라로 돌아오는 시각을 측정해 거리를 환산할 것이다. 이런 이유로 Time of Flight, ToF(비행시간)라는 이름이 붙여졌다. ToF 를 활용하면 피사체와의 거리를 파악하는 것은 물론, 주변 환경을 입체적으로 파악할 수 있다. 이 때문에 사용자의 얼굴을 분석해 가상 캐릭터를 만들거나 가상으로 비품을 배치할 수 있다. 또 LG전자의 G8은 기기에 손을 접촉하지 않고도 스마트폰 컨트롤이 가능하지만, 이 기능 역시 ToF를 활용한 것이다.​

폴더블폰 상용화에서 가장 큰 변이 중 하본인은 커버창(OLED 패널 접기, 표면보호 역할)이다. 현재 출시를 앞둔 삼성전자의 갤럭시 폴드 커버 윈도는 CPI(투명 폴리이미드 필름)로 알려져 있다. 미국에서 첫 출시를 준비했어요.결함이 발견돼 잠정 연기된 정세였다. 폴더블폰용 커버창 소재 후보로는 현재 채택되고 있는 CPI와 함께 UTG(초박막강화유리)가 거론되고 있다.CPI는 여러 번 접고 펴도 흔적이 남지 않아 파손 위험이 없다는 장점이 있다. 다만 스크래치에 취약해 필름 소재의 특성상 유리에 비해 고급스러운 이미지를 구현하기에는 불리하다. UTG의 가장 큰 장점은 고급스러운 디자인이었다. 200만원을 가기로 해폴더블 폰에 고급스러운 이미지는 중요하기 때문이었다. 그러나 아직 개발 중인 단계에서 폴더 부루 폰에 채용하기 위해서는 곡률 반경(곡선의 곡선을 본인에게 맞는 곡률의 역수에서 오전 정도 곡선이 휘어진 것을 의미)이 "1R"(반경이 1㎜의 엔의 휘어진 정도)수준으로 개선돼야 한다고 파악된다.

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폴더블폰은 안으로 꺾이는 인폴딩, 바깥쪽으로 꺾이는 아웃폴딩 방식이 있다. 갤럭시 폴드는 인폴딩 방식으로, 중국 업체들은 아웃폴딩 폴더블폰을 출시했다. 아웃폴딩이 인폴딩에 비해 디스플레이 구조상 휘는 정도가 낮아 향후 아웃폴딩 폴더블폰에는 UTG 채용 가능성도 있다. 현재 UTG를 개발 중인 업체는 코닝, 도우인시스, 유티어린이, 켐트로닉스 등이 있다. 폴더블폰 시장의 개화에 따라 주목해야 할 부문이었다.

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​ Ref)폴더블 폰:세상을 벌이는 하나 906개 4대신 증권

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