로옴(ROHM)이 주력하는 자동차 시장 및 산업기기 시장에 있어서, 가장 중요한 것은 파워 분야이며 그 중심에는 SiC 파워 디바이스가 있다.

로옴은 2010년에 SiC 파워 디바이스(SiC SBD, SiC MOSFET)의 양산을 시작한 이래, 세계 최초로 Full SiC 파워 모듈 및 트렌치 구조를 채용한 SiC MOSFET의 양산을 시작하는 등, SiC 파워 디바이스의 리딩 컴퍼니로서 세계 최첨단의 제품을 끊임없이 개발하고 있다.



또한, 종합 반도체 메이커로서 고내압 저손실의 SiC MOSFET를 내장한 AC/DC 컨버터 IC 및 SiC의 성능을 최대화시키는 제품을 개발하여, SiC 파워 디바이스를 중심으로 한 토털 파워 솔루션을 제안하고 있다. 최근에는 SiC를 보완하는 파워 디바이스로서 GaN 디바이스의 고내압 기술을 개발하여, 제품화를 가속화하고 있다.

2020년에는 콘티넨탈 그룹의 Vitesco Technologies와 SiC 파워 솔루션으로 개발 파트너십을 체결하고, 중국의 자동차기기 관련 메이커인 United Automotive Electronic Systems, Leadrive Technology와 각각 공동 연구소를 개설하는 등, 세계적 기업과의 협업도 전개하고 있다. 제조면에서는 로옴 그룹이 자랑하는 일관 생산체제를 구축하여, 웨이퍼의 인치 사이즈업 및 최신 설비를 통한 생산 효율 향상을 추진함과 동시에, 제조 활동에서의 환경 부하 경감을 위한 대책을 전개하고 있다.

SiC 파워 디바이스의 생산 능력 강화를 통해 안정 공급을 실현하기 위해 2020년 12월 로옴 아폴로 주식회사에 신규 건물을 준공하였다. 로옴은 SiC 파워 디바이스의 보급에 박차를 가하기 위해, 다양한 서포트 체제를 구축하여, 고객에게 제공하고 있다. SiC 파워 디바이스와 구동 IC를 일괄하여 검증할 수 있는 업계 최첨단 Web 시뮬레이션 툴 「ROHM Solution Simulator」도 그 중 하나이다.

이 툴을 활용함으로써, 부품 선정 및 디바이스 단품 검증과 같은 개발 초기 단계부터 시스템 레벨의 검증 단계까지 폭넓게 Web 상에서 시뮬레이션이 가능하다. 앞으로도 로옴은 우수한 SiC 파워 디바이스 제품을 개발함과 동시에, SiC 제품의 성능을 최대화 시키는 솔루션 제안과 서포트 체제를 구축하여 고객의 폭넓은 요구에 대응하고, 자동차 및 산업기기의 저전력화와 시스템의 고효율화에 기여해 나갈 것이다.


주요 제품 

1. 업계 최고 낮은 ON 저항 실현한 제4세대 SiC MOSFET



차량용 메인 인버터 등으로 보급 가속화

로옴(ROHM)의 1200V 제4세대 SiC MOSFET은 메인 인버터를 비롯한 자동차 파워 트레인 시스템 및 산업기기용 전원에 최적인 제품이다. 파워 반도체는, ON 저항을 저감하면 단락 내량 시간이 짧아지는 트레이드오프 관계가 있어, SiC MOSFET의 낮은 ON 저항화와 단락 내량 시간을 동시에 확보하기 어려웠다. 신제품은 독자적인 더블 트렌치 구조를 더욱 진화시킴으로써, 단락 내량 시간을 악화시키지 않고 트레이드오프 관계를 개선하여, 기존품 대비 단위 면적당 ON 저항을 약 40％ 저감했다.

또한, 스위칭 시의 과제였던 기생 용량을 대폭 삭감함으로써, 기존품 대비 스위칭 손실을 약 50％ 삭감하는데 성공했다. 이와 같이 낮은 ON 저항, 고속 스위칭을 겸비한 제4세대 SiC MOSFET는 차량용 인버터 및 각종 스위칭 전원 등 다양한 어플리케이션의 극적인 소형화 및 저소비 전력화에 기여한다. 이 제품은 6월부터 베어 칩의 샘플 제공을 순차 개시하였으며, 향후 디스크리트 패키지로 샘플을 제공할 예정이다.


2. 150V GaN HEMT, 업계 최고 8V 게이트 내압 기술



기지국 및 데이터 센터용 전원의 저소비 전력화와 소형화에 기여

로옴(ROHM)는 산업기기 및 통신기기를 비롯한 각종 전원 회로용으로 150V 내압의 GaN HEMT(이하, GaN 디바이스)의 업계 최고 8V 게이트 내압(게이트-소스 정격전압) 기술을 개발했다.

GaN 디바이스는 실리콘 디바이스 대비 저 ON 저항치와 고속 스위칭 성능이 우수하여, 기지국이나 데이터 센터 등 각종 스위칭 전원의 저소비전력화 및 소형화에 기여하는 디바이스로서 활용이 기대되고 있다. 그러나, 게이트-소스 정격전압이 낮아, 스위칭 시에 정격을 넘는 오버슈트 전압이 발생하는 경우가 있으므로, 디바이스의 신뢰성에 큰 과제가 있었다.

로옴은 독자적인 구조를 통해 게이트-소스 정격전압을 일반적인 6V에서 8V로 높이는데 성공했다. 이에 따라, 고효율이 요구되는 GaN 디바이스 채용 전원 회로의 설계 마진 향상 및 고신뢰성화가 가능하게 되었다. 또한, 낮은 기생 인덕턴스로 디바이스의 성능을 최대화시킴과 동시에 기판 실장이 용이하고 방열성도 우수한 전용 패키지를 개발함으로써, 기존의 실리콘 디바이스를 대체하여 사용할 때나 실장 공정에서의 핸들링이 용이하다.


3. SiC 파워 디바이스와 구동 IC의 일괄 검증을 쉽게



최첨단 Web 시뮬레이션 툴 ‘ROHM Solution Simulator’ 제공

로옴은 자동차 및 산업기기 등의 전자 회로 설계자 및 시스템 설계자를 위해, 파워 디바이스 와 구동 IC · 전원 IC 등을 솔루션 회로 상에서 일괄적으로 검증할 수 있는 Web 시뮬레이션 툴 「ROHM Solution Simulator」를 개발하고, 이에 대응하는 44종류의 솔루션 회로를 로옴 공식 Web 사이트에 공개했다.

부품 선정 및 디바이스 단품 검증 등의 개발 초기 단계부터 시스템 레벨의 검증 단계까지 폭넓게 Web 상에서 시뮬레이션할 수 있다. 로옴이 제공하는 SiC 디바이스 등의 파워 디바이스 제품과 구동 IC · 전원 IC 등의 IC 제품을, 실제 환경에 가까운 솔루션 회로에서 빠르고 간단하게 일괄 검증할 수 있어, 애플리케이션 개발의 대폭적인 공정 및 시간 삭감에 기여한다.

또한, 이 시뮬레이터는 전자 설계 자동화 소프트웨어 업계의 유명 기업으로, 자동차 업계와 산업기기 업계에서 폭넓은 실적을 보유한 Mentor, a Siemens Business(지멘스 EDA)의 시뮬레이션 플랫폼 SVC(SystemVision Cloud)를 채용하여 개발했다. 따라서 SVC 어카운트를 보유한 유저는 ROHM Solution Simulator로 실행한 시뮬레이션 데이터를 자신의 SVC 환경 (워크 스페이스)에 반영함으로써, 실제 사용에 한층 더 가까운 환경에서 검증할 수 있다.