다양한 전자 애플리케이션에 걸쳐 고객들에게 기여하는 세계적인 반도체 회사 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 하이브리드 및 전기 자동차(EV: Electric Vehicle)를 위한 첨단 고효율 전력 반도체를 발표하고, 이와 관련된 자동차 품질 표준 AEC-Q101 인증 일정도 예고했다.
전기 및 하이브리드 자동차에서는 전기 효율성이 좋아야 주행거리도 우수하다. ST의 최신 SiC(Silicon Carbide) 기술로 주행거리가 더 길고 충전이 더 빠르며 운전자의 일상 생활에 잘 어울릴 수 있는 자동차 개발을 할 수 있게 됐다. 실리콘-카바이드 기술을 선도해온 ST는 그 중에서도 최초로 자동차 주요 전자 블럭에 맞는 고전압 전력 모듈 및 디스크리트형 솔루션에 적합한 차세대 정류기와 MOSFET를 선보인 업체다. 여기에는 트랙션 인버터(Traction Inverter), 온보드 배터리 충전기, 보조 DC-DC 컨버터 등이 있다.
현재 전력 모듈은 보통 표준 실리콘 다이오드 및 IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)에 의존하고 있다. 실리콘-카바이드는 보다 새로운 와이드-밴드갭(Wide-Bandgap) 기술로, 최신 전기차와 하이브리드 차량에서 400V 범위 이상의 동력을 구동할 수 있는 것은 물론, 디바이스 크기를 매우 작게 구현할 수 있다. 구조가 더욱 작아진 SiC 다이오드 및 트랜지스터는 내부 저항을 낮추고 일반 실리콘 디바이스보다 반응이 빨라서 에너지 소모를 최소화할 수 있으며, 관련 부품도 더 작아서 크기와 무게를 줄일 수 있다.
ST의 파워 트랜지스터 부문 사업본부장이자 그룹 부사장인 마리오 알레오(Mario Aleo)는 “주요 자동차 제조사와 1순위 전장 업체들이 다양한 동작 시나리오에서 일반 실리콘보다 훨씬 뛰어난 효율을 제공하는 실리콘-카바이드 기술을 차세대 제품을 개발하는 데 적용하려 한다”고 말하고 “ST의 SiC 디바이스는2017년을 목표로 신제품을 준비중인 고객들을 지원하면서 인증에서는 더욱 앞선 수준에 도달했고 탁월한 성능을 입증해왔다”고 밝혔다.
ST는2014년 최초의 1200V SiC MOSFET를 선보이면서 실리콘-카바이드 기반 고전압 MOSFET을 처음 생산한 기업 중 하나로 발돋음 했으며 이 제품은 업계 최고 수준인200°C 급을 달성하여 더욱 효율적이고 간소화된 설계에 기여할 수 있었다.
ST는 4인치 웨이퍼로 SiC MOSFET 및 다이오드를 생산하는 업계 최고의 첨단 공정 기술을 사용하고 있다. 제조비용 절감과 품질 향상, 자동차 업계의 수요에 부합한 대량 생산을 위해 ST는 SiC MOSFET 및 다이오드의 생산 규모를 6인치 웨이퍼로 확장하고 있으며 2016년 말까지 전환 작업이 모두 완료될 예정이다.
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