헬로티 이동재 기자 | 한국전기연구원(KERI)이 30일, ‘연구현장 온라인 브리핑’ 행사를 통해 ‘전기기술 기반 미래 4대 모빌리티 핵심기술’을 제시했다. 최근 대부분의 산업과 일상에서는 전기가 중심이 되는 ‘전기화(Electrification)’가 가속화되고 있다. 미래 모빌리티 분야에서도 추진 동력이 기존 화석연료 엔진에서 전기기술 중심으로 변화되고 있으며, 이에 따라 전 세계 여러 국가들이 관련 시장을 주도하기 위해 치열한 기술 패권 경쟁을 벌이고 있다. KERI는 전기전문 연구기관으로서 미래 모빌리티 핵심기술 자립을 위해 전기차, 전기선박, 드론/플라잉카, 수소 등 다양한 분야에서 진행한 연구와 성과를 일반에 전달하기 위해 성과 발표회 성격의 브리핑을 온라인으로 개최하게 됐다고 밝혔다. 이번 행사에 소개된 핵심기술은 ‘전기차용 SiC(탄화규소) 전력반도체’, ‘전기선박 육상시험소(LBTS)’, ‘드론/플라잉카용 전기엔진 국산화’, ‘액체수소 생산 및 장기 저장기술’까지 총 4개다. SiC 전력반도체는 전류 방향을 조절하고 전력 변환을 제어하는 역할을 하는 부품이다. 전기차에서는 배터리와 전기모터를 연결하는 고성능 인버터에 필수적으로 활용돼 뛰어난 재
헬로티 전자기술 기자 | 오늘날 자동차와 반도체 기술 모두에서 커다란 변화가 일어나고 있다. 자동차는 화석연료 대신 전기 전력을 사용해서 청정하게 운전하게 됐으며, 전기차(EV)의 서브시스템에는 새로운 반도체 부품들을 사용해서 전력 효율을 극대화하고 주행 거리를 연장하게 됐다. 티모시 로시뇰(Timothé Rossignol) 아나로그디바이스(ADI) 마케팅 매니저 각국 정부들은 자동차 제조사에 차량의 이산화탄소 배출을 줄이도록 의무화하고 의무 불이행시 엄격한 제재를 가하고 있으며, 이와 함께 도로 주변과 주차장 시설을 중심으로 EV 충전 인프라도 빠르게 확충해가고 있다. 그럼에도 불구하고 EV 주행 거리에 대한 소비자의 불안감 때문에 전기차 보급은 본격적인 궤도로 올라서지 못하고 있다. 보다 대용량 EV 배터리를 사용하면 EV 주행 거리를 연장해서 이에 대한 소비자들의 불안감을 해소할 수 있을 것이다. 하지만 이는 EV의 가격을 높이는 요인이 된다. 배터리는 최종 자동차 가격의 25% 이상을 차지한다. 다행인 것은 반도체 기술 혁신에 따른 실리콘 카바이드(SiC) MOSFET 전원 스위치 같은 새로운 와이드 밴드갭 디바이스 덕분에 소비자들의 EV 거리에 대한
헬로티 함수미 기자 | 온세미(onsemi)가 실리콘 카바이드 생산업체 GT 어드밴스드 테크놀로지스(이하 GTAT)를 4억1천5백만달러(약 4천853억원)에 인수하는 최종 계약을 체결했다고 밝혔다. 1994년 설립된 GTAT는 SiC 결정성장 기술 분야에서 뛰어난 전문성을 보유하고 있다. SiC 전력 스위칭 소자에 기술적 이점을 제공하는 차세대 반도체의 핵심 소재인 SiC는 전기차 및 전기차 충전, 에너지 인프라의 시스템 효율성을 대폭 향상시킨다. 이번 인수를 계기로 온세미는 SiC의 원활한 공급과 성장을 위한 입지를 더욱 공고히 하고, 전기차 및 전기차 충전, 에너지 인프라를 아울러 지속 가능한 생태계와 관련해 빠르게 증가하는 SiC 기반 솔루션의 수요를 충족할 수 있게 된다. 온세미는 자사의 제조 역량과 GTAT의 기술력을 결합해 SiC 기술 개발 가속화와 더불어 향후 10년간 빠르게 성장할 지속가능한 생태계를 통해 고객에게 더 나은 서비스를 제공하는 기업으로 발돋움하고자 한다. 온세미는 강화된 SiC 생산능력을 통해 핵심 부품 공급을 보장하고 지능형 전력 기술을 더욱 폭넓게 상용화할 것이라고 밝혔다. 하싼 알커리(Hassane El-Khoury) 온세미
헬로티 서재창 기자 | ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)가 스웨덴 노르셰핑(Norrköping)에 위치한 자사 시설에서 차세대 전력 디바이스로 프로토타입의 200mm(8인치) 실리콘 카바이드 벌크 웨이퍼를 생산했다. 200mm SiC 웨이퍼로의 전환은 자동차 및 산업용 분야의 ST 고객 프로그램을 위한 생산력의 증대에 중요한 이정표를 수립했다는 평가를 받는다. 이에 ST는 총 소유비용을 낮춰 가볍고 효율적인 전력전자 장치를 구현해주는 혁신적 반도체 기술 주도권을 강화할 계획이다. ST의 200mm SiC 웨이퍼는 수율에 미치는 영향과 크리스탈-전위 결함이 최소화돼 품질이 매우 우수하다. 웨이퍼의 낮은 불량율은 ST 실리콘 카바이드가 개발한 SiC 잉곳 성장 기술의 탁월한 노하우와 전문성을 바탕으로 달성됐다. 200mm SiC 기판으로 이행하려면 품질 문제의 해결 외에도 제조 장비와 전반적인 지원 에코시스템 성능이 한 단계 더 발전해야 한다. ST는 전체 공급망을 포괄하는 기술 파트너들과 협력해 자체 200mm SiC 제조 장비 및 공정 기술을 개발하는 중이다. ST는 현재 카타니아(이탈리아)와 앙모키오(싱가포르) 팹에 있는 두 개의 150mm 웨이퍼 라인에
헬로티 서재창 기자 | ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)가 ST의 새로운 지능형 및 통합 GaN(Gallium Nitride) 솔루션 제품군인 STi2GaN을 출시했다. STi2GaN은 전기화 플랫폼으로 전환 중인 자동차 산업에 필요한 소형 고성능 솔루션에 전력 및 지능형 기능을 결합한 혁신적이고 독보적인 제품이다. STi2GaN 제품군은 자동차 분야에서 보여준 ST의 리더십과 엄청난 경험 그리고 혁신적 스마트 전력 기술과 와이드 밴드갭(Wide Bandgap) 반도체 소재 및 패키징 전문성을 바탕으로 구현됐다. 이에 따라 GaN 기술의 드라이버 및 보호 기능과 모놀리식 전력단은 물론, 추가 프로세싱 및 제어 회로를 갖춘 애플리케이션별 IC를 지원하는 SiP(System-in-Package) 솔루션을 결합하고 있다. STi2GaN 솔루션은 와이어 본딩이 필요없는 ST의 새로운 패키징 기술을 사용해 뛰어난 견고성과 신뢰성, 성능을 제공한다. 알피오 루쏘(Alfio Russo) ST Low Voltage 및 STI2GaN 솔루션 매크로 사업부 사업본부장 겸 그룹 부사장은 “STi2GaN은 주로 자동차 애플리케이션과 고밀도, 고신뢰성, 고전력 요건을 대상으로 하
헬로티 함수미 기자 | 온세미컨덕터가 APEC 2021서 1200V 풀 실리콘 카바이드(SiC) MOSFET 하프브리지 모듈을 발표했다. 6월 14일부터 17일까지 진행되는 세계 최대 응용전력전자 행사인 APEC 2021서 온세미컨덕터는 하프브리지 모듈 발표와 전기차 시장의 요구에 적합한 제품을 더욱 넓혀 나가겠다고 밝혔다. 전기차 판매량이 지속해서 증가함에 따라, 운전자의 요구를 충족시킬 수 있는 인프라 구축에 대한 중요성이 높아졌다. 또한, 이를 통해 주행거리 불안 없이 신속하게 목적지까지 도착하도록 돕는 급속 충전소 네트워크에 대한 필요성이 커지고 있다. 전기차 관련 요구사항이 빠르게 변화해, 350kW 이상의 전력을 95%가 넘는 효율로 공급하는 것이 표준이 되고 있다. 충전기가 배치되는 다양한 환경과 위치를 고려할 때, 소형화, 견고성, 그리고 향상된 신뢰성 등이 설계자가 직면하게 되는 도전과제가 된다. 새로운 1200V M1 풀 SiC MOSFET 하프 브리지 모듈은 플라나(Planar) 기술을 기반으로 하고, 18-20V 범위의 드라이브 전압을 네거티브 게이트 전압으로 인가해 간단하게 구동된다. 해당 제품은 트렌치 MOSFET에 비해서 더 큰 크
[첨단 헬로티] 전자부품연구원(이하 KETI)가 은(Ag)을 활용해 에너지 고효율화를 위한 핵심기술로 부상하고 있는 실리콘카바이드(SiC)파워반도체 실장용 고상접합 기술을 개발했다. 실리콘카바이드 반도체는 갈륨나이트라이드(GaN) 등과 함께 광대역갭 반도체(WBG, Wide Bandgap)로서 기존 실리콘(Si) 반도체 소자 대비 안정적인 고온 동작, 높은 열전도도, 낮은 저항과 높은 내전압 특성을 지닌다. 덕분에 WBG반도체는 방열구조를 간소화할 수 있으며, 전력변환모듈의 집적화(Si반도체 대비 넓이는 1/300, 두께는 1/8 감소)는 물론, 전력 변환 시 발생되는 에너지 손실도 줄일 수 있다. 일반적으로 전력변환 시, SiC반도체의 에너지 손실은 Si반도체 대비 70%이상 줄어들며, SiC파워반도체로 만든 인버터의 경우 에너지효율이 1~2%이상 높다. 하지만 이번 KETI 오철민, 홍원식 박사 연구팀이 개발한 고상접합 기술은 결함이 발생하는 근본 원인을 제거했다. 일반적인 고상접합(소결 등)에 적용되는 가압력을 가하지 않으면서 반도체 소자 및 모듈에 열적 변형을 줄일 수 있는 저온으로 진행되기 때문에 생산 제품마다 각기 다른 가압용 구조물이 불필요하다.
▲온세미컨덕터의 SiC 다이오드 제품군 [첨단 헬로티] 온세미컨덕터가 새로운 650V 실리콘 카바이드(SiC) 쇼트키(Schottky) 다이오드 제품군을 공개하며 자사의 SiC 다이오드 제품 포트폴리오를 확장했다. 이 다이오드에 접목된 최첨단 실리콘 카바이드 기술은 전력 손실이 적고 소자간 병렬화가 수월한 우수한 스위칭 기능을 제공한다. 온세미컨덕터가 새롭게 출시한 650V SiC 다이오드 제품군은 6A(암페어)에서 50A의 출력을 달성할 수 있는 표면실장형(surface mount) 및 스루홀(through-hole) 방식의 패키지를 포함하고 있다. 이 다이오드 제품군은 역회복(reverse recovery) 전하가 전혀 없으며, 낮은 순방향 전압, 온도에 영향 받지 않는 안정적인 전류, 높은 서지용량 및 정특성 온도계수(positive temperature coefficient)를 제공한다. 새로운 다이오드 제품군은 태양광용 인버터, 전기차 및 하이브리드차용 충전기, 통신전력 및 데이터센터 전원 공급장치를 비롯한 다양한 애플리케이션에 필요한 PFC 및 부스트 컨버터를 설계하는 엔지니어들을 겨냥하고 있다. 이들은 보다 작은 면적으로 더 높은 효율을 제공해야
[첨단 헬로티] 프로비스(Provis)가 1월 31일부터 2월 2일까지 코엑스에서 개최되는 '세미콘 코리아 2018'에 참가해 웨이퍼핑거, 진공흡착 노즐 등 반도체 공정 장비에 적용되는 세라믹 부품들을 선보였다. 프로비스는 세라믹 전문기업으로 반도체, LCD, LED용 세라믹 제품을 주로 생산한다. 이번 전시회에는 프로비스가 취급하는 여러 세라믹 소재와 생산 제품들을 선보였다. 현재 취급하는 세라믹 소재는 알루미나(Al2O3), 지르코니아(ZrO2), 질화규소(Si3N4), 탄화규소(SiC) 등이다. 대표적인 소재 알루미나의 경우 다이아몬드 다음 가는 모스경도 9로, 우수한 내마모성을 가지고 있다. 주로 반도체 제고공정 치구, 분쇄매체, 내열 부품, 각종 분쇄 설비 등에 활용된다. 지르코니아는 응력이 우수해 금속에 가까운 인장강도를 가지고 있다. 또 열 전도율은 낮은데, 열 팽창률이 금속과 비슷해 금속과의 접합에 적합하다. 주로 일반 디스크, 압출용 디스크, 가이드 롤러 등에 사용된다. 프로비스는 세라믹 슬릿도 함께 공급하고 있다. 이 부품은 웨이퍼 위에 있는 칩이나 LCD 패널을 테스트하는 장치에 들어가는 핵심 부품이다. ▲ 프로비스의 웨이퍼 핑거 한편 '