650V Super Junction MOSFET
가전용, 산업용 Application으로 신뢰성 확보 된 고전압 스위칭 소자!
제품개요
  • 650V급 고전압 MOSFET 소자는 가전용, 산업용등 범용으로 쓰이는 SMPS에 필수 적용되는 스위칭 소자임.
  • 저저항 기술인 Charge Balance 기술을 적용한 Super Junction MOSFET 제품 출시함.
  • Cell Pitch를 줄여서 On-Resistance를 감소시켜 더 작은 Chip Size에서 같은 용량의 전류를 구현할 수 있음.
  • Si Super junction MOSFET 제품에 Thin Wafer 기술을 적용하여, 타사 제품 대비 성능향상 이점이 있음.
국내외 개발동향
  • 국외 선진사의 경우 각 회사 고유 구조를 가지는 Super Junction MOSFET을 개발하여 판매 중
  • 국내의 경우 Deep Trench Super Junction MOSFET 개발하여 판매를 업체가 다수 있으며,
    Multi Epi Super Junction MOSFET 또한 당사를 포함한 몇 업체에서 판매하고 있음.
  • 선진사와 당사의 Super Junction MOSFET 성능 격차는 10% 내외임.
주요 특징 및 우수성
  • Chip Size가 동일한 경우 Normal Planar MOSFET보다 Super Junction MOSFET이 On-Resistance가 낮음. 이는 Application 효율과 연관되어 나타남.
  • 동일한 Super Junction이라도 Multi Epi기술로 제작한 Super Junction MOSFET이 Deep Trench 기술로 제작한 Super Junction MOSFET보다 UIS 성능이 좋음.
  • Si Super junction MOSFET 제품에 Thin Wafer 기술을 적용하여, 타사 제품 대비 성능향상 이점이 있음.

맺음말

  • MOSFET 소자는 다양한 Line-up이 존재하며, 선진사에서 보유하고 있지 않은 Spec의 제품의 경우 고객사의 Needs를 반영하여 설계 및 제작이 가능.
  • 650V급의 SJ-MOSFET의 경우 다양한 Line-up을 보유하고 있으며, 선진사 대비 동일 또는 비슷한 성능의 제품 보유.
  • 제품판매를 위한 신뢰성 Test 및 환경시험 완료
Silicon Carbide Schottky Diode
스위치 Turn-Off, 고주파 동작 효율증가를 위해
필수적인 고전압 SiC Diode 제품
제품개요
  • Silicon Carbide 소재는 기존 Silicon 소재의 물성의 한계치를 극복할 수 있는 소재로서 주목받고 있음.
  • 항복전압 650V, 1200V, 1700V, 3300V 제품군을 가지고 있음.
  • Application에 SiC Diode 적용 시 소형화 및 효율향상 가능.
  • SiC Diode의 문제점인 누설전류 극복 및 ESD 면역성, 전류밀도 개선을 위해 파워큐브세미는 Wide Trench JBS 구조를 발명하여 SiC Diode에 적용.
  • SiC Diode 제품에 Thin Wafer 기술을 적용하여, 타사 제품 대비 성능향상 이점이 있음.
  • SiC Diode 공정 세대별 특장점을 가지고 있어, 고객이 원하는 솔루션에 부합한 제품제공 가능.
국내외 개발동향
  • 국내 시장은 일본 및 미국등의 기술 선진국에 비해 인력 및 설비등이 부족한 실정이며, 파워큐브세미(주)와 같은 중소 Fabless에서 600V급 저가형 SiC Diode를 개발하여 제품을 출시하고 있음.
  • 최근 예스파워테크닉스가 포항 나노융합기술원을 기반으로 SiC 전용팹을 런칭하여 SiC 제품 양산 시작.
  • SiC 파워반도체 선두기업인 Cree사의 경우 SiC Diode, SiC MOSFET등을 출시하여 기술개발이 힘을 쏟고 있음.
  • 선진사와 파워큐브세미(주)의 기술격차는 SiC Diode기준 10% 내외임.
주요 특징 및 우수성
  • 파워큐브세미(주)의 SiC Diode는 ESD성능을 개선 및 전류밀도 향상을 위해 Wide Trench JBS 구조를 적용하여 전류밀도 향상 및 타사대비 높은 ESD 특성 확보.
  • 기존 JBS 구조의 경우 ESD를 개선하기 위해서는 PN 접합 면적을 늘려야 했기에 전류밀도가 떨어지게 되어 Chip Size 증가 및 가격 상승의 원인이 됨.
  • 또한 Trench 기술을 확보하여 SiC Trench MOSFET 개발중에 있음.
  • SiC Diode 제품에 Thin Wafer 기술을 적용하여, 타사 제품 대비 성능향상 이점이 있음.
  • SiC Diode 공정 세대별 특장점을 가지고 있어, 고객이 원하는 솔루션에 부합한 제품제공 가능.

맺음말

  • 최근 가전기기들의 소형화 및 고 신뢰성화 되어가고 있으며, 가전용 기기의 경우 인체 접촉의 확률이 높아 기존 ESD보다 높은 사양의 ESD 성능을 요구하고 있는 추세이며, 이를 위해 파워큐브세미(주)는 Wide Trench JBS를 적용하여 타사대비 높은 ESD특성을 가진 SiC Diode 제품을 개발 및 판매.
  • SiC Diode의 경우 600V, 1200V의 다양한 제품 Line-up을 보유하고 있으며, 고객사의 Needs를 반영한 제품 개발 및 생산이 가능.
  • 모든 SiC Diode 제품의 경우 신뢰성 및 환경시험 완료.
1200V/450A 3Level Power Module
타사제품과 Pin-to-Pin 대체가 가능한
100kW 태양광 인버터용 3Level Power Module!
제품개요
  • 신재생 에너지 시스템의 고효율화를 위해 저압과 고압 범위를 완화(기존 저압 DC 750V, AC 600V, 개정 저압 DC 1500V, AC 1000V)
  • 저압 설비를 통해서도 발전 효율 증대가 가능하기에 태양전지 모듈 직렬구성 시 개방전압을 1200Vdc로 설계 하여 설치 비용 절감 및 고효율화 가능
  • 이를 위해 파워큐브세미(주)에서 1200V/450A 3Level Module을 개발함.
국내외 개발동향
  • 대부분의 파워반도체는 수입에 의존하고있는 실정이며, 파워반도체 공급업체의 공급전략에 따라 수요업체의 생산성이 조절되고있는 상황임.
  • 국내의 3Level Module 개발의 경우 전무한 상태이며, Module 제작 업체가 있지만 Package Service를 해주는 것이 전부임.
  • 국외의 경우 인피니온과 세미크론에서 3Level Power Module을 개발하여 판매하고 있는 것이 전부 임.
주요 특징 및 우수성
  • 선진사 3Level Power Module의 경우 IGBT + Si FRD로 구성되어있으나 파워큐브세미의 3Level Module의 경우 IGBT + SiC Diode로 구성하여 빠른 스위칭이 가능하기에 효율 향상과 주파수 향상을 통한 인버터 노이즈 감소 효과.
  • 3Level Power Module에 Press Fit Pin을 적용하여 인버터에 모듈 조립 시 불량발생 확률을 최소화함.
  • 3Level Module 제품은 향후 제품 평가를 통해 전기차 고속 충전기에 적용 가능할 것으로 예상됨.

맺음말

  • 전 세계적으로 탄소저감을 위해 신재생에너지 사용을 늘려가는 상황이며, 우리나라도 최근 정부의 탄소중립을 위해 원전 비중을 낮추고 신재생에너지 비중을 높이고 있음.
  • 국내 파워디바이스의 경우 대부분 수입에 의존하는 상황이며, 태양광 인버터에 적용되는 모듈 또한 동일한 상황임.
  • 인버터 모듈 국산화 및 선진사와의 기술 격차를 줄이기 위해 본 제품을 개발 하였으며, 선진사 제품과 Pin-to-Pin 교체가 가능한 정도로 동일한 Spec을 보유.
  • 고객사의 Needs가 있을 경우 원하는 Spec의 3Level Power Module 개발 및 제작 가능.
기업명: 파워큐브세미(주)
성명/직급: 홍영성 / 책임
이메일: fxcd@powercubesemi.com
유선번호: 031-758-3701-2