목차
- 요약: 2025년의 강유전체 공진기 공학
- 시장 규모 및 성장 전망 (2030년까지)
- 주요 응용 분야: 5G에서 양자 컴퓨팅까지
- 기술 혁신: 소재, 설계 및 제조 발전
- 경쟁 환경: 주요 기업 및 전략적 제휴
- 주목할 만한 신생 기업 및 대학 스핀오프
- 규제 환경 및 글로벌 기준 (ieee.org, asme.org)
- 공급망 동향: 조달, 제조 및 도전 과제
- 투자, M&A 및 자금 활동 (2024–2025)
- 미래 전망: 파괴적인 기회 및 장기 로드맵
- 출처 및 참고 문헌
요약: 2025년의 강유전체 공진기 공학
강유전체 공진기 공학은 무선 통신, 고급 센서 및 양자 기술에서 고성능 전자 부품에 대한 수요 증가로 인해 2025년에 상당한 발전을 이룰 것으로 예상됩니다. 전환 가능한 분극과 강한 압전 특성으로 유명한 강유전체 물질은 RF 및 마이크로파 장치의 공진기를 소형화하고 기능을 향상시키는 데 점점 더 중요해지고 있습니다.
2025년에는 TDK Corporation과 Murata Manufacturing Co., Ltd.와 같은 선도 제조업체들이 바륨 타이타네이트(BaTiO3), 납 지르코네이트 타이타네이트(PZT), 신흥 산화 하프늄(HfO2) 기반 강유전체와 같은 새로운 재료 시스템을 활용하여 장치 성능 및 확장성을 향상시키고 있습니다. 이러한 회사들은 5G/6G 통신 및 소형 IoT 모듈에서 핵심 요구 사항인 고주파 작동, 축소된 폼팩터 및 높은 온도 안정성에 초점을 맞춰 얇은 필름 강유전체 공진기 제품 라인을 확장하고 있습니다.
Qorvo, Inc.와 삼성전자의 최근 데이터는 음파 공진기 및 필터 모듈에 강유전체 필름 통합에 대한 빠른 발전을 보여줍니다. 이러한 발전은 차세대 모바일 장치 및 인프라에 중요하게 여겨지는 삽입 손실 및 주파수 드리프트의 지속적인 문제 해결을 목표로 하고 있습니다. 동시에 원자층 증착 및 펄스 레이저 증착과 같은 증착 기술의 발전은 강유전체 필름의 결정성 및 균일성을 개선하여 높은 수율과 장치 일관성을 가능하게 하고 있습니다.
산업과 연구 기관 간의 협력이 혁신 속도를 가속화하고 있습니다. 예를 들어, imec는 반도체 제조업체들과 협력하여 비용 효율적인 대량 생산을 위한 표준 CMOS 공정과 통합을 목표로 하여, 스케일 가능 RF 구성 요소 제조를 위한 하프늄 산화물 기반 강유전체 얇은 필름 최적화를 위해 노력하고 있습니다.
앞으로 수년 동안 강유전체 공진기 공학에 대한 전망은 강력합니다. 무선 표준의 확산, 에지 AI 하드웨어의 채택 증가, 양자 준비 구성 요소의 요구 증가가 추가 투자 및 상업화를 촉진할 것으로 예상됩니다. 업계의 리더들은 환경 친화적이고 납이 없는 강유전체 소재에 중점을 두고 진화하는 규제 및 성능 기준을 충족하기 위해 새로운 장치 아키텍처를 탐색하고 있습니다. 이러한 추세가 성숙해짐에 따라 강유전체 공진기 기술은 차세대 전자 시스템의 성능 및 신뢰성에 중요한 역할을 하게 될 것입니다.
시장 규모 및 성장 전망 (2030년까지)
강유전체 공진기 시장은 무선 통신, 고급 센서, 양자 기술 및 차세대 타이밍 솔루션에서의 수요 증가로 인해 2030년까지 상당한 확장을 할 것으로 예상됩니다. 2025년 초에는 시장이 아시아, 북미 및 유럽의 주요 부품 제조업체와 기술 통합자로부터 강력한 투자와 협력을 받고 있습니다.
Murata Manufacturing Co., Ltd.와 TDK Corporation과 같은 주요 업계 플레이어들은 5G, IoT 및 자동차 레이더 응용 분야를 위해 주파수 민첩성과 낮은 전력 소비를 목표로 강유전체 소재 가공 및 소형화 기술을 적극적으로 발전시키고 있습니다. 특히 Murata는 소비자 전자 기기 및 산업 자동화 부문의 급증하는 수요를 충족하기 위해 강유전체 기반 초음파 및 RF 구성 요소에 대한 전용 R&D 능력을 확대했습니다.
2025년까지 강유전체 공진기의 채택은 기존의 쿼츠 및 MEMS 기반 장치에 비해 향상된 온도 안정성 및 주파수 선택성 덕분에 촉진되고 있습니다. Qorvo와 KYOCERA AVX Components Corporation는 세라믹 및 얇은 필름 공진기 솔루션의 출하량 증가를 보고하며, RF 프론트 엔드 구성 요소에 대한 OEM의 선호 변화가 나타나고 있습니다. mmWave 레이더 및 엣지 컴퓨팅을 위한 정밀 타이밍의 새로운 응용 분야는 부가 가능한 시장을 더욱 확대할 것으로 기대됩니다.
2030년을 바라보면 시장 전망은 매우 긍정적입니다. 주요 제조업체들은 성능과 규제 요건을 충족하기 위해 고급 납 없는 소재와 새로운 복합 구조로 강유전체 공진기 생산을 확대하고 있습니다. STMicroelectronics와 같은 회사들은 자동화된 웨이퍼 규모 제조 및 포장에 대한 투자를 통해 비용을 절감하고 소비자, 자동차 및 산업 분야에서의 광범위한 배치를 가능하게 할 것으로 예상됩니다.
전반적으로 강유전체 공진기 공학 시장은 2030년까지 두 자릿수의 CAGR을 기록할 것으로 예상되며, 고급 무선 연결, 자율 시스템 및 양자 정보 처리 분야에서 가장 강력한 성장이 예상됩니다. 생태계 파트너십이 심화되고 공급망이 성숙해짐에 따라 강유전체 공진기는 세계적으로 고성능 전자 아키텍처의 진화에서 점점 더 중심적인 역할을 하게 될 것입니다.
주요 응용 분야: 5G에서 양자 컴퓨팅까지
강유전체 공진기 공학은 통신, 양자 기술 및 RF 구성 요소 소형화의 발전에 발맞추어 신속히 진화하고 있습니다. 2025년에는 5G의 배치와 6G 기반을 마련하는 것이 컴팩트하고 고성능 공진기 혁신을 이끄는 주요 요인이 되고 있습니다. 특히, 바륨 타이타네이트(BaTiO3) 및 납 지르코네이트 타이타네이트(PZT)를 기반으로 한 강유전체 물질이 조정 가능하고 저손실, 고Q(품질 인자) 공진기 응용 분야를 위해 개발되고 있습니다. 이러한 장치는 전례 없는 속도와 대역폭에서 주파수 필터링, 위상 이동 및 신호 처리를 가능하게 합니다.
- 5G/6G RF 프론트 엔드: 강유전체 공진기는 스마트폰 및 기지국의 RF 프론트 엔드 모듈에 점점 더 통합되고 있습니다. Murata Manufacturing Co., Ltd.와 같은 회사들은 전력 소모가 적고 고주파(6GHz 이하 및 mmWave) 대역을 목표로 하는 고급 강유전체 얇은 필름 공진기를 발표했습니다. 이는 전통적인 SAW/BAW 공진기에 비해 더 컴팩트한 설계와 향상된 조정 가능성을 제공합니다.
- 적응형 필터링 및 빔포밍: 강유전체 장치의 조정 가능성은 여러 대역 및 여러 표준의 무선 환경에서 필수적인 실시간 적응형 필터링의 핵심입니다. Qorvo는 5G 및 다가오는 6G 네트워크의 기초가 되는 대규모 MIMO 안테나 배열을 위해 강유전체 기반 조정 가능한 필터 및 위상 이동기를 상용화하고 있습니다.
- 양자 컴퓨팅 및 센싱: 강유전체 공진기는 초전도의 큐비트와 결합하여 초안정 마이크로파 캐비티를 생성할 수 있는 가능성으로 주목받고 있습니다. 국립표준기술연구소(NIST) 연구원들은 기록적으로 낮은 손실을 가진 조정 가능한 강유전체 마이크로파 공진기를 시연하여, 확장이 가능한 양자 프로세서와 양자 제한 센서의 구성 요소로 자리매김하고 있습니다.
- 자동차 레이더 및 센싱: 자동차 부문의 고급 운전 보조 시스템(ADAS) 채택이 강력하고 온도 안정적이며 소형화된 공진기에 대한 수요를 촉발하고 있습니다. ROHM Co., Ltd.는 77GHz 대역에서 작동하는 자동차 레이더 응용 분야에 적합한 강유전체 기반 RF 장치를 도입하여 개선된 위상 잡음 및 온도 내성을 제공합니다.
앞으로 몇 년 동안 강유전체 얇은 필름의 대량 생산 및 CMOS 플랫폼과의 이질적 통합이 기대됩니다. 업계의 리더들은 웨이퍼 규모 공정에 투자하고 환경 및 규제 목표에 부합하는 납이 없는 소재 시스템을 탐색하고 있습니다. 6G 연구가 가속화되고 양자 기술이 성숙해짐에 따라 강유전체 공진기 공학은 차세대 고주파, 저손실 및 조정 가능한 구성 요소를 정의하는 데 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.
기술 혁신: 소재, 설계 및 제조 발전
강유전체 공진기 공학은 2025년에 소재 과학, 장치 소형화 및 대량 생산 가능성의 발전에 의해 빠른 진화를 겪고 있습니다. 바륨 타이타네이트(BaTiO3), 납 지르코네이트 타이타네이트(PZT), 및 신흥 납 없는 대안과 같은 강유전체 말료들은 원자 수준에서 향상된 압전 및 유전 특성을 위해 점점 더 맞춤화되고 있습니다. 이러한 맞춤화는 무선 주파수(RF), 마이크로파 및 새로운 양자 장치 분야에서 작동하는 공진기에는 필수적입니다.
최근의 발전은 단결정 및 얇은 필름 강유전체의 개발에 뿌리를 두고 있습니다. 예를 들어, Murata Manufacturing Co., Ltd.는 독점적인 증착 기술을 활용하여 미니어처 표면 음파(SAW) 및 벌크 음파(BAW) 장치에서 높은 Q 인자와 주파수 안정성을 달성한 얇은 필름 공진기 포트폴리오를 확대했습니다. 이러한 혁신은 5G/6G 프론트 엔드 모듈, IoT 노드 및 고급 자동차 레이더에 매우 중요합니다.
제조 분야에서의 혁신도 주목할 만합니다. TDK Corporation은 첨단 리소그래피 및 스퍼터링 방법을 활용하여 실리콘 및 유리 기판에서 서브 마이크론 강유전체 필름 공진기를 생산하고, CMOS 회로와 이질적 통합을 가능하게 하고 있습니다. 이러한 접근 방식은 기생 효과를 줄이고 장치 성능을 개선하여 시스템 인 패키지(SiP) 아키텍처로 나아가는 추세를 지원하고 있습니다.
소재 지속 가능성은 또 다른 초점입니다. 환경 및 규제 압력이 증가함에 따라 KEMET와 같은 회사들은 RoHS 및 REACH 지침을 준수하면서 기존 PZT의 기능 특성을 일치 또는 초과하기 위한 납이 없는 강유전체 세라믹 개발을 가속화하고 있습니다.
설계 혁신은 시뮬레이션 및 AI 기반 최적화를 통해서도 진전되고 있습니다. Qorvo는 디지털 트윈과 고급 모델링을 활용하여 고주파 무선 응용 분야의 공진기용 강유전체 소재 선택, 장치 기하학 및 포장을 공동 최적화하고 있습니다. 이러한 디지털 혁신은 프로토타입 제작을 간소화하고 시장 출시 시간을 단축합니다.
앞으로 이 업계는 표준 반도체 공정과의 호환성과 양자 및 신경형 컴퓨팅 플랫폼을 위한 확장 가능성을 약속하는 하프늄 산화물(HfO2) 기반 필름과 같은 새로운 강유전체 소재 상용화를 기대하고 있습니다. 산업 로드맵에 따르면 2027년까지 통합 감지 및 주파수 조정 기능을 가진 강유전체 공진기가 차세대 무선 및 엣지 컴퓨팅 장치에서 표준이 될 것으로 보입니다.
경쟁 환경: 주요 기업 및 전략적 제휴
2025년 강유전체 공진기 공학의 경쟁 환경은 기존 전자 제조업체, 소재 전문가 및 신생 기술 회사들 간의 역동적인 상호 작용으로 특징지어집니다. 이 분야는 5G, 자동차 레이더 및 양자 컴퓨팅 응용 분야에서 고성능, 소형 주파수 제어 구성 요소에 대한 수요 증가를 해결하기 위해 재료 혁신에서 장치 통합까지 가치 사슬 전반에 걸쳐 협업을 증가시키고 있습니다.
Murata Manufacturing Co., Ltd.와 TDK Corporation와 같은 주요 업계 리더들은 신속히 강유전체 소재인 납 지르코네이트 타이타네이트(PZT) 및 바륨 타이타네이트의 얇은 필름 및 벌크 음파(BAW) 공진기 포트폴리오를 확장하고 있습니다. 두 회사는 2024년에 장치 Q 인자 및 온도 안정성을 개선하기 위한 개선된 다층 제조 프로세스를 발표했습니다. 이는 차세대 무선 및 센싱 시스템에 있어 중요한 매개변수입니다. TDK Corporation은 또한 고순도 강유전체 세라믹에 대한 신뢰할 수 있는 접근을 확보하기 위해 기판 공급자와의 새로운 파트너십을 소개하여, 공급망의 상류 통제의 중요성을 강조하고 있습니다.
미국에서는 Qorvo, Inc.와 Skyworks Solutions, Inc.가 RF 프론트 엔드 아키텍처 내에 고급 강유전체 공진기 모듈을 통합하고 있으며, 5G New Radio 및 Wi-Fi 7 표준을 목표로 하고 있습니다. 이러한 회사들은 조정 가능한 강유전체 필터 및 이중 송신기 상용화를 가속화하기 위해 웨이퍼 파운드리와 대학 연구 센터와 전략적 제휴를 형성하고 있으며, 2025년 늦은 시점까지 대량 생산을 목표로 하고 있습니다. 한편, Kyocera Corporation은 강유전체 및 압전층을 혼합한 하이브리드 공진기 구조에 주목하고 있으며, 자동차 OEM들과 협력하여 차량 간 통신(V2X)의 엄격한 신뢰성 요구 사항을 해결하고 있습니다.
- 2024년, Murata Manufacturing Co., Ltd.는 선도적인 반도체 기판 공급자와 공동 개발 계약을 시작하여, 2026년까지 시범 생산 라인이 완전 가동될 것으로 예상됩니다.
- TDK Corporation은 일본과 독일에서 R&D 투자를 확대하여 차세대 IoT 및 의료 기기를 위한 초 저손실 강유전체 공진기 스택에서 돌파구를 목표로 하고 있습니다.
- Qorvo, Inc.와 Skyworks Solutions, Inc.는 조정 가능한 강유전체 필터 아키텍처에 대한 기본 특허를 공동으로 라이센스하는 협약을 맺고 있습니다.
앞으로의 경쟁 환경은 기업들이 수직 통합 및 연구 기관과의 깊은 파트너십을 추구함에 따라 더욱 통합될 것으로 예상됩니다. 전략적 제휴는 특히 엣지 AI 및 양자 센서와 같은 신흥 시장을 위해 응용 프로그램 특정 강유전체 공진기 모듈의 신속 프로토타입 제작, 신뢰성 테스트 및 공동 개발에 집중할 것으로 보입니다.
주목할 만한 신생 기업 및 대학 스핀오프
강유전체 공진기 공학의 분야는 소형화, 주파수 조정 가능성 및 고급 전자 시스템과의 통합에서 혁신을 가속화하는 신생 기업 및 대학 스핀오프의 새로운 세대에 의해 활력을 얻고 있습니다. 2025년에는 이들 신생 기업이 5G/6G 통신, 양자 컴퓨팅 및 센싱 등의 분야에서 실험실 발전을 규모 있는 제품으로 전환하는 데 중추적인 역할을 하고 있습니다.
특히, Paragraf는 케임브리지 대학의 스핀오프로, 강유전체 구성 요소와 2차원 소재를 통합하여 RF 및 양자 응용을 타겟팅한 초 저손실 및 고조정 가능한 공진기를 개발하여 주목받고 있습니다. 그들의 최근 파트너십은 업계 주요 RF 필터 제조업체들의 관심이 커지고 있음을 나타냅니다.
미국에는 BluWave-ai가 있으며, 이는 원래 AI 기반 시스템에 집중하였으나 학술 연구실과 협력하여 차세대 무선 기지국에서 실시간 저전력 신호 처리를 위한 강유전체 음향 공진기를 개발하고 있습니다. 그들의 2025년 로드맵에는 주요 통신 인프라 제공업체와의 협력을 통한 시범 배치가 포함됩니다.
또 다른 주목할 만한 기업은 드레젠 기술대학교의 스핀오프인 Siltectra로, 특허받은 “콜드 스플릿” 기술을 상용화했습니다. 원래 웨이퍼링에 집중하였던 Siltectra는 최근 고품질 리튬 나이오베이트 및 바륨 타이타네이트 기판으로 다양화를 이루었으며, 이는 이전에 없던 Q 인자 및 주파수 안정성을 갖춘 새로운 강유전체 공진기의 개발로 이어져 유명 광자기 제조업체들로부터 개발 계약을 유치했습니다.
여러 미국의 대학 스핀오프들이 Sonavex와 같은 강유전체 MEMS 공진기 배열을 활용하여 고급 의료 센서 및 진단에 진출하고 있습니다. 이들은 병원 시스템과의 공동 작업을 통해 2025년 말까지 FDA 제출을 목표로 하고 있습니다.
- Paragraf: RF/양자를 위한 2D/강유전체 하이브리드 공진기.
- BluWave-ai: 무선을 위한 AI 통합 강유전체 음향 공진기.
- Siltectra: 초안정 공진기를 위한 고순도 강유전체 기판.
- Sonavex: 의료 기기를 위한 강유전체 MEMS 공진기.
2025년 및 그 이후의 전망은 이러한 신생 기업과 스핀오프들이 학문적 발견과 대량 생산 간의 격차를 해소하는 데 필수적인 역할을 할 것으로 예상됩니다. 그들의 규모화, CMOS 호환 프로세스 및 시스템 수준 통합에 대한 초점은 상업화를 촉진할 것이며, 10년 말에는 RF, 양자 및 센서 시장을 재편할 가능성이 있습니다.
규제 환경 및 글로벌 기준 (ieee.org, asme.org)
강유전체 공진기 공학에 대한 규제 환경 및 글로벌 기준 개발은 통신, 센싱 및 양자 기술에서 이들 구성 요소의 중요성이 증가함에 따라 신속히 발전하고 있습니다. 규제 프레임워크는 5G/6G 통신, 자동차 레이더 및 신흥 양자 컴퓨팅 플랫폼에서 강유전체 장치의 채택 증가에 의해 형성되고 있습니다. 2025년에는 강유전체 공진기 시스템의 상호 운용성, 신뢰성 및 안전성을 보장하기 위해 물질, 디자인 및 테스트 표준을 조화시키는 데 중점을 두고 있습니다.
IEEE는 표준화에 중요한 역할을 계속하고 있으며, 특히 압전 및 강유전체 소재에 전념하는 기술 위원회및 작업 그룹을 조정하는 초음파, 강유전체 및 주파수 제어 협회를 통해 그 역할을 수행하고 있습니다. 현재 이니셔티브에는 압전 및 강유전체 소재 및 그들의 공진기를 측정하는 방법을 정의하는 IEEE 표준 176-2023의 업데이트가 포함됩니다. 이러한 수정은 2025년에 채택될 것으로 예상되며, 산업에서 요구하는 소형화 및 고성능 주파수 제어 장치에 대한 새로운 얇은 필름 소재 시스템, 주파수 민첩성 요구 사항 및 실리콘 기반 전자기기와의 통합을 다루고 있습니다.
전 세계적으로, American Society of Mechanical Engineers (ASME)는 강유전체 공진기에 대한 기계적 및 환경 테스트 프로토콜을 조화시키기 위해 국제 파트너들과 협력하고 있습니다. 그들의 최근 노력은 장치 신뢰성이 중요한 자동차 및 항공 우주 응용 분야와 관련된 충격, 진동 및 온도 사이클링 기준에 중점을 두고 있습니다. 2024년 및 2025년으로 나아가면서 ASME는 마이크로 및 나노 스케일 강유전체 구성 요소의 자격 및 라이프사이클 평가를 위한 업데이트된 지침을 발표할 것으로 예상됩니다.
납 기반 페로브스카이트 물질의 사용과 관련하여 환경 및 건강 규제에 대한 관심이 증가하고 있습니다. EU, 미국 및 아시아의 규제 기관들은 유해 물질에 대한 새로운 한계를 고려하고 있으며, 이는 산업에서 납이 없는 대안을 개발하고 표준화된 보고 프레임워크를 통해 준수를 문서화하기 위한 노력을 촉발하고 있습니다. 이는 향후 몇 년 내에 IEEE 및 ASME를 통해 조화된 보고 표준이 널리 채택되는 결과를 초래할 것으로 예상되며, 이는 국제 무역 및 공급망 투명성을 촉진할 것입니다.
2025년 이후의 전망은 전기적, 기계적 및 환경 기준 간의 지속적인 수렴으로, IEEE 및 ASME와 같은 조직 간의 지속적인 협력이 이루어질 것입니다. 강유전체 공진기의 적용 기반이 확장됨에 따라 표준화 이니셔티브는 계속 발전하여 이 분야의 성장을 지원하고 global interoperability, safety 및 sustainability를 보장할 것입니다.
공급망 동향: 조달, 제조 및 도전 과제
2025년의 강유전체 공진기 공학은 글로벌 공급망 역학, 제조 발전 및 지속적인 조달 과제에 의해 점점 더 영향을 받고 있습니다. 이 분야는 주로 납 지르코네이트(PZT), 바륨 타이타네이트 및 새로운 납 없는 강유전체 세라믹을 포함한 특수 소재에 크게 의존하고 있으며, 이러한 소재의 공급망은 지정학적 및 환경적 압력의 영향을 받습니다. Murata Manufacturing Co., Ltd.와 TDK Corporation과 같은 주요 제조업체들은 희토류 원소 및 고순도 세라믹에 대한 지역 의존성을 완화하기 위해 원자재 조달의 지리적 분산에 투자하고 있습니다.
강유전체 공진기의 제조도 소형화 및 성능 개선에 대한 수요에 반응하면서 진화하고 있습니다. 2025년에는 산업의 주요 기업들이 펄스 레이저 증착 및 원자층 증착을 포함한 첨단 얇은 필름 증착 기술을 채택하여 필름 두께 및 조성을 정확하게 제어하면서 매우 균일한 강유전체 층을 달성하고 있습니다. KEMET (A Yageo company)는 규제 요구 사항과 환경 친화적인 구성 요소로의 시장 변화에 부응하기 위해 납 없는 강유전체 소재의 대량 생산에서 상당한 진전을 보고하고 있습니다.
조달 과제는 여전히 심각하며, 특히 고품질 단결정 기판 및 전구체 화학물질에 대한 요구가 있습니다. COVID-19 팬데믹의 지속적인 영향과 미국, 중국, EU 간의 지속적인 지정학적 긴장은 글로벌 물류 및 자재 가용성의 취약성을 드러냈습니다. STMicroelectronics와 같은 회사들은 공급의 지역화를 증가시키고 수직적으로 통합된 제조 라인에 투자하여 일관된 품질과 적시 납품을 보장하기 위해 대응하고 있습니다. 한편, Qorvo는 고주파 강유전체 RF 구성 요소에 필요한 주요 자재를 확보하기 위해 국내 공급업체와의 파트너십을 개발하고 있습니다.
앞으로 몇 년 동안 강유전체 공진기 공학에 대한 전망은 기술 혁신과 복원력 전략 모두에 의해 형성될 것입니다. 이 산업은 공급망 관리를 디지털화하고 실시간 분석을 도입하여 부족 문제를 미리 해결하고 수요 예측을 개선할 것으로 예상됩니다. Hitachi High-Tech Corporation와 같은 회사에 의해 지원받는 전자 기기의 수명이 다한 상태에서 희귀 재료를 재활용하고 회수하려는 이니셔티브가 힘을 얻고 있으며, 이는 보다 지속 가능하고 견고한 공급 생태계를 만들기 위한 것이며, 2025년까지 강유전체 공진기 공급망을 보다 안전하고 확장 가능하며 지속 가능한 방향으로 구축할 기반을 마련하고 있습니다.
투자, M&A 및 자금 활동 (2024–2025)
강유전체 공진기 공학 분야의 투자 및 M&A 활동은 2024년에 가속화되었으며, 2025년까지 계속 강력할 것으로 예측됩니다. 기존 기업과 신생 스타트업이 모두 통신, 센싱 및 양자 응용을 위한 소형화되고 고성능의 공진기에 대한 발전을 활용하기 위해 경쟁하고 있습니다. 5G/6G 무선 인프라, IoT 및 자동차 레이더에 대한 수요 급증은 바륨 타이타네이트(BaTiO3) 및 납 지르코네이트 타이타네이트(PZT)와 같은 강유전체 소재에 기반한 차세대 공진기 기술 개발에 대한 상당한 기업 및 벤처 캐피탈의 관심을 끌고 있습니다.
2024년 말의 주목할 사건은 Murata Manufacturing Co., Ltd.가 강유전체 얇은 필름을 사용하는 압전 MEMS 공진기에 특화된 유럽의 팹리스 스타트업의 소수 지분을 인수한 것입니다. 이 전략적 투자는 Murata가 소형화되고 조정 가능한 공진기 솔루션에 대한 증가하는 시장 기대에 따라 포트폴리오를 다각화할 것임을 보여줍니다.
TDK Corporation은 2024년에 첨단 소재 스타트업에 대한 벤처 기금의 할당을 확대하여, 스케일 가능한 강유전체 얇은 필름 증착 공정 개발에 중점을 두고 있습니다. 이를 통해 TDK는 주파수 제어 제품에서의 우위를 강화하고 기존 쿼츠 기반 공진기에서 강유전체 기반 대체로의 전환을 촉진할 예정입니다.
자금 측면에서는 Qorvo가 2025년 초에 미래 Wi-Fi 및 UWB 칩셋을 위한 강유전체 공진기 기술 발전을 목적으로 Greensboro R&D 캠퍼스에 상당한 자본 투입을 발표했습니다. 이는 Qorvo가 강유전체 소재를 활용하여 차세대 무선 장치에서의 필터링 및 신호 안정성을 향상시키려는 전략적 로드맵과 일치합니다.
미국에서는 National Science Foundation와 미국 에너지부의 보조금이 스케일 가능한 강유전체 MEMS 공진기 제조 및 신뢰성에 중점을 둔 대학-산업 협동체에 점점 더 초점을 맞추고 있으며, 이는 2026년까지 예상되는 공공-민간 파트너십 및 기술 이전 활동을 나타내는 지표입니다.
앞으로 산업 분석가들은 구성 요소 공급업체 간의 추가 통합과 국경 간 투자 증가를 예상하고 있으며, 이는 아시아 및 유럽 기업들이 이 전략적 분야에서 지식 재산 및 공급망 위치를 확보하려고 하면서 더욱 강화될 것입니다. 전반적으로 2024–2025년 기간은 강유전체 공진기 공학을 위한 높은 가치의 거래와 강력한 자금 파이프라인이 특징인 변혁적 시기가 될 것으로 보입니다.
미래 전망: 파괴적인 기회 및 장기 로드맵
강유체 공진기 공학은 2025년과 가까운 미래에 재료 과학, 제조 기술 및 통합 전략의 발전에 의해 중요한 진화를 꾀하고 있습니다. 5G/6G 통신, 양자 컴퓨팅 및 고급 센싱 전반에 걸쳐 더 높은 주파수 작동, 개선된 에너지 효율성 및 소형화에 대한 요구가 이 분야의 혁신을 가속화하고 있습니다.
주요 추세는 리튬 나이오베이트(LiNbO3), 바륨 타이타네이트(BaTiO3) 및 신흥 납 없는 대안과 같은 소재를 사용하여 강유전체 공진기의 대규모, 웨이퍼 수준 제조로의 전환입니다. Qorvo, Inc.는 RF 필터를 위한 벌크 음파(BAW) 및 표면 음파(SAW) 공진기를 이러한 소재로 활용하여 6GHz 이상의 주파수 한계를 밀어내며 차세대 무선 표준을 지원하고 있습니다. 마찬가지로, Murata Manufacturing Co., Ltd.는 IoT 및 모바일 장치에 적합한 컴팩트하고 고Q 공진기를 활성화하기 위해 얇은 필름 piezoelectric 및 강유전체 기술을 발전시키고 있습니다.
양자 기술 분야에서 강유전체 공진기와 초전도 회로의 통합은 확장 가능하 양자 프로세서 및 하이브리드 양자 시스템 구축을 위한 유망한 경로입니다. IBM과 대학 파트너들은 강유전체 기계 요소와 큐비트를 결합한 하이브리드 양자 장치의 초기 프로토타입을 시연하였으며, 이는 개선된 일관성과 조정 가능성을 목표로 하고 있습니다. 제작 기술이 성숙해지고 저온 호환성이 개선됨에 따라 추가 발전이 기대됩니다.
또 다른 파괴적인 기회는 정밀 센싱, 타이밍 및 주파수 제어를 위한 강유전체 마이크로 전자 기계 시스템(MEMS)의 개발입니다. STMicroelectronics는 자동차 레이더, 내비게이션 및 산업 자동화를 목표로 하여 MEMS 플랫폼 내에 강유전체 소재 통합에 대한 로드맵을 제시하였습니다. 이러한 발전은 서브 마이크론 공진기 구조의 일관된 생산을 가능하게 하는 원자 층 증착, 리소그래피 및 도메인 엔지니어링의 혁신에 의해 지원됩니다.
앞으로의 강유체 공진기 공학에는 세 가지 주요 기둥이 포함됩니다:
- 소재 혁신: 강력하고 고성능인 환경 친화적인 강유체 소재의 탐색이 심화될 것이며, 납이 없는 조성 및 초박형 장치를 위한 2D 강유체에 중점을 두게 될 것입니다.
- 이질적 통합: CMOS, 포토닉스 및 양자 회로와의 원활한 통합이 중요해지며, 이는 저온 접합 및 인터페이스 최적화를 위한 새로운 방법을 요구할 것입니다.
- 응용 분야 확장: 강유체 공진기의 채택은 신경형 컴퓨팅, 고급 의료 초음파 및 우주 등급 주파수 제어와 같은 새로운 분야로 확대될 것입니다.
이러한 추세가 융합됨에 따라 강유체 공진기 분야는 2025년 이후 전자, 센싱 및 양자 기술의 다음 물결에서 기초적인 역할을 할 것으로 기대됩니다.
출처 및 참고 문헌
- Murata Manufacturing Co., Ltd.
- imec
- KYOCERA AVX Components Corporation
- STMicroelectronics
- National Institute of Standards and Technology (NIST)
- ROHM Co., Ltd.
- KEMET
- Skyworks Solutions, Inc.
- Paragraf
- BluWave-ai
- IEEE
- American Society of Mechanical Engineers (ASME)
- Hitachi High-Tech Corporation
- National Science Foundation
- IBM
