2022년 11월 2일 수요일

베이퍼챔버, 방열부재-방열 베이퍼 챔버 세계 시장에 관한 조사결과(2022년)/야노경제연구소

 방열 베이퍼 챔버 세계 시장에 관한 조사결과(2022년)


【자료체재】

자료명:「2022년판 방열부재 시장의 현황과 전망

발간일:2022년 8월 29일

체  재:A4판 118페이지


【조사요강】

1. 조사기간: 2022년 1월~4월

2. 조사대상: 방열 베이퍼 챔버 관련 생산·판매 취급기업, 연구기관

3. 조사방법: 당사 전문연구원의 대면취재(온라인 포함) 및 문헌조사 병용

 

<방열 베이퍼 챔버 용어정의>

방열 베이퍼 챔버란 히트싱크 베이스를 중공 구조로 만들어 액체를 봉입한 것으로, 고성능 및 소형화가 용이해 대형 산업기기는 물론 주로 5G 스마트폰과 PC 등 소형 전자기기용 방열부재로 채택되고 있다.


<시장에 포함되는 상품·서비스>

방열 베이퍼 챔버, 방열 갭 필러, 방열 시트, 방열 접착제·봉지재, 방열 기판, 기타 유사 방열부재 등


◆2025년 방열 베이퍼 챔버 세계 시장규모는 932억 엔으로 예측

~가장 높은 성장률을 나타내는 것은 스마트폰용으로 채택되는 베이퍼 챔버가 될 전망~


방열 베이퍼 챔버 세계 시장규모 추이·예측

야노경제연구소 조사

주1. 메이커 출하금액 기준

주2. 2022년은 전망치, 2023년 이후는 예측치


1. 시장 개황

  베이퍼 챔버는 히트 싱크 베이스를 중공 구조로 하고, 그 안에 휘발되기 쉬운 액체 등을 봉입한 구조로 되어 있다. 열원으로부터의 열에 의해 액체가 기화된 증기가 공간을 이동하고 히트 싱크 측에 도달하면 열이 방출되어 액체로 돌아온다. 이 반복으로 통상의 히트 싱크보다 효율적으로 방열하는 것이 가능하게 된다. 베이퍼 챔버의 원리는 동종 방열부재인 히트 파이프와 대체로 동일하나, 히트 파이프보다 소형화가 가능하다는 장점이 있는 반면 비용이 비싼 것이 단점이다.


  베이퍼 챔버 소형화라는 장점을 살린 전형적인 애플리케이션으로 스마트폰이 있다. 5G 서비스 개시로 디바이스의 고성능화가 진행되는 가운데 얼마나 효율적으로 방열처리를 할지가 스마트폰 제조사들의 공통된 과제였는데, 베이퍼 챔버를 채택하면서 이러한 처리가 가능해졌다.

  2021년 방열 베이퍼 챔퍼 세계 시장(메이커 출하금액 기준)을 전년대비 123.5%인 400억 엔으로 추계했다. 전체의 약 45.0%를 스마트폰이 차지한다.


2. 주목 토픽

방열을 중심으로 하는 열제어 대책이 중요 과제로


  스마트폰과 노트북, 태블릿 등의 소형 전자기기와 파워 반도체 디바이스와 전자제어 유닛(ECU), 나아가 대형 산업기기 등의 설계에서도 방열을 중심으로 하는 열제어 대책이 중요한 과제가 되고 있다. 최근 전자기기의 성능 향상에 따라 그 방열 설계의 난이도도 해마다 높아지고 있다. 전자기기의 방열 설계가 어려운 이유로는 다음의 3가지를 들 수 있다.


1) 냉각의 타깃 온도가 매우 낮다

2) 소비전력 증가에 따라 발열량도 증대

3) 발열밀도가 매우 높다


  첫번째 이유의 경우, 전자기기의 CPU 등에 이용되는 실리콘계 반도체는 열에 약해, 120℃ 정도의 온도에 도달하면 전자회로로서의 동작이 불안정해진다. 그 때문에 동작온도의 상한을 100℃ 정도로 하여 안정적인 동작이 가능한 상태로 유지할 필요가 있어 방열 설계의 난이도를 높이고 있다.

  두 번째 이유의 경우, 전자기기에 탑재되는 CPU와 IC는 모터 등에 동작지령을 내리지만 모터처럼 회전하여 물건을 움직이는 일을 하지 않는다. 그래서 투입된 거의 모든 에너지는 열이라는 형태로 바뀌게 된다. 전자기기의 소비전력은 역사적으로 보면 상승하기만 하며, 앞으로도 증가할 것이 틀림없다.

  세 번째 이유의 경우, 같은 양의 에너지라도 좁은 범위에 모이면 모일수록 고온이 되므로 전자기기의 방열 설계에서도 반도체 집적도가 증가함에 따라 발열 밀도가 높아지는 경향이 강해지고 있어 대책을 세우기가 더욱 어려워지고 있다.


3. 장래 전망

  전자부품이 발열하면서도 그 기능을 유지하기 위해서는 방열부재를 통해 신속하게 열을 방열하는 설계가 중요하다. 방열을 목적으로 한 다양한 열전도 부재의 필요성은 높아져 2025년 방열 베이퍼 챔버 세계 시장규모를 2020년 대비 287.7%인 932억 엔이 될 것으로 예측한다. 애플리케이션별로 보면 가장 높은 성장률을 보이는 것이 스마트폰용으로 전체 시장의 거의 과반수를 차지할 것으로 전망된다.


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