2010년 SiC MOSFET 양산 시작, ‘수직 통합형 생산 체제’ 확립


로옴 세미컨덕터 코리아 SiC 담당자 송영문, 문경록, 인정남 선임연구원


전기자동차 및 태양광 발전, 산업기기용 전원 등의 전력 효율을 극적으로 향상시키는 SiC 파워 디바이스가 본격적인 보급기에 접어들었다.

로옴은 세계 최초로, 2010년에 SiC MOSFET의 양산을 시작하였고, 2012년에는 파워 반도체 소자를 모두 실리콘 카바이드(SiC)로 구성한 Full SiC 파워 모듈의 양산, 그리고 2015년에는 트렌치(Trench) 구조를 채용한 SiC MOSFET의 양산을 시작하는 등, SiC파워 디바이스의 리딩 컴퍼니로서 최첨단의 제품을 끊임없이 개발하고 있다.

또한, 디바이스 뿐만 아니라, 고내압 저손실의 SiC MOSFET를 구동하는 AC/DC 컨버터 제어 IC 및, SiC의 성능을 최대화시키는 게이트 드라이버 이외에도, 션트 저항 등의 주변 부품도 개발하고 있다. 이와 같이, SiC 파워 디바이스를 중심으로 한 토털 파워 솔루션을 제안할 수 있는 것은 로옴이 ‘종합 반도체 메이커’이기 때문에 가능한 일이다.

또한, 품질을 제일로 하는 로옴은 SiC에 있어서도 ‘수직 통합형 생산 체제’를 확립하였다. 웨이퍼부터 금형, 리드 프레임, 패키지 제조까지 모든 프로세스를 그룹내에서 독자적으로 실시하는 체제를 구축하여 고품질의 디바이스를 안정적으로 공급할 수 있다.

로옴은 끊임없이 품질 향상을 위해 노력함과 동시에 SiC 파워 디바이스의 성능을 한층 더 향상시키고 SiC에 최적인 솔루션 제안과 서포트 체제를 구축하여 기기의 저소비전력화와 고효율화에 기여해 나갈 것이다.


Best Product 3

1. 개발부터 시스템레벨까지, 최첨단 Web 시뮬레이션 툴
ROHM Solution Simulator, SiC 파워 디바이스 일괄 검증이 가능



Web 시뮬레이션 툴(ROHM Solution Simulator)은 자동차 및 산업기기 등의 전자 회로 설계자 및 시스템 설계자를 위해, 파워 디바이스(파워 반도체)와 구동 IC, 전원 IC 등을 솔루션 회로 상에서 일괄적으로 검증할 수 있다. 로옴은 이에 대응하는 44종류의 솔루션 회로를 로옴 공식 Web 사이트에 공개하였다.

부품 선정 및 디바이스 단품 검증 등의 개발 초기 단계부터 시스템 레벨의 검증 단계까지 폭넓게 Web 상에서 시뮬레이션할 수 있어 애플리케이션 개발의 대폭적인 공수(공정 및 시간) 삭감에 기여한다. 또한, 전자 설계 자동화 소프트웨어의 대표적 기업인 Mentor, a Siemens Business(이하, Mentor)의 시뮬레이션 플랫폼 ‘SystemVision Cloud(SVC)’를 채용하여 시뮬레이션 데이터를 자신의 SVC 환경(워크 스페이스)에 반영할 수 있다.


2. 1700V SiC MOS 내장 AC/DC 컨버터 IC
교류 400V 산업기기 소형화, 고신뢰화, 저전력화에 기여


로옴의 1700V 내압 SiC MOSFET 내장 AC/DC 컨버터 IC(BM2SCQ12xTLBZ)는 대전력을 취급하는 범용 인버터 및 AC 서보, 산업용 에어컨, 가로등 등의 산업기기에 적합한 제품이다.

AC/DC 컨버터 IC로서는 압도적인 에너지 절약 성능을 자랑하는 SiC MOSFET를 내장하여, 디스크리트 부품으로 구성할 경우의 설계 과제를 해결함으로써, 저전력 AC/DC 컨버터를 간단하게 개발할 수 있는 제품이다.

산업기기의 보조 전원용으로 최적화된 제어 회로와 SiC MOSFET의 1패키지화를 통해, 일반품 구성 대비 대폭적인 부품수 삭감(12개 부품과 방열판을 1개의 부품으로 삭감)과 부품 고장 리스크 저감, SiC MOSFET 채용에 대한 개발 공수 삭감 등을 동시에 실현하였다.


3. 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101에 준거한 SiC MOSFET
SiC SBD와 SiC MOSFET를 합해 총 34기종 양산


로옴은 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101에 준거하는 SiC MOSFET 「SCT3xxxxxHR 시리즈」에 새롭게 10개의 기종을 추가하여, 총 13기종으로 업계 최다 라인업을 실현했다.

로옴은 2012년부터 차량용 충전기에 적합한 SiC 쇼트키 배리어 다이오드(SBD)를 공급하였으며, 2017년부터는 차량용 충전기 및 DC/DC 컨버터용으로 SiC MOSFET을 공급하고 있다. 이번에 새롭게 추가한 10기종은 트렌치 게이트 구조를 채용한 오토모티브 대응 SiC MOSFET로, 2018년 12월부터 월 50만개의 생산 체제로 양산을 개시하였다.

전기자동차의 충전 시간 단축 요구에 대응하기 위해, 로옴은 SiC SBD와 SiC MOSFET를 합해 총 34기종을 양산한다. SiC MOSFET는 650V, 1200V 내압의 라인업을 구비하여, 최적의 솔루션을 제안하고 있다.