▲ (사진=로옴 제공)

로옴(ROHM) 주식회사(본사 : 교토)는 차량용 충전기 및 DC/DC 컨버터(1)용으로 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101(2)에 준거하는 SiC MOSFET(3) ‘SCT3xxxxxHR 시리즈’에 새롭게 10개의 기종을 추가하여 총 13기종으로 업계 최다 라인업을 실현했다.

로옴은 2010년에 세계 최초로 SiC MOSFET의 양산화에 성공하는 등 SiC 파워 디바이스에 있어서 항상 업계를 리드하는 제품을 개발하고 양산 체제를 구축해왔다. 수요가 확대되는 자동차기기 시장에 있어서도 자동차기기에 적합한 품질을 일찍이 확립했다. 2012년부터 차량용 충전기에 적합한 SiC 쇼트키 배리어 다이오드 (SBD)(4)를 공급하였으며, 2017년부터는 차량용 충전기 및 DC/DC 컨버터용으로 SiC MOSFET의 공급을 개시했다.

이번에 새롭게 추가한 10기종은 Trench 게이트 구조(5)를 채용한 오토모티브 대응 SiC MOSFET로, 2018년 12월부터 월 50만개의 생산 체제로 양산을 개시했다(샘플 가격 : 500~5000엔/개, 세금 불포함 *제품에 따라 가격이 상이함). 생산 거점은 전공정 로옴 아폴로 주식회사(후쿠오카), 후공정 ROHM Integrated Systems(Thailand) Co., Ltd.(태국)이다.

▲ (사진=로옴 제공)

◇배경

최근 환경 의식의 고조 및 연료 가격 상승을 배경으로 자동차의 전동화가 가속화되고 있다. 한편 전기자동차(EV)는 보급이 확대되고 있지만, 항속 거리가 짧다는 점이 과제 중 하나로 떠오르고 있다. 항속 거리를 늘리기 위해 탑재 배터리의 용량은 증가하는 경향이 있으며, 이에 따라 충전 시간의 단축도 요구되고 있다. 이를 실현하기 위해서는 한층 더 고출력·고효율의 차량용 충전기(11kW, 22kW 등)가 필요하여, SiC MOSFET를 채용하는 케이스가 증가하고 있다. 또한 유럽을 중심으로 탑재 배터리의 고전압화(800V) 추세가 있어, 한층 더 고내압·저손실의 파워 디바이스가 필요시되고 있다. 

이러한 시장 요구에 대응하기 위해 로옴은 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101에 준거하는 제품 라인업을 강화하고 있다. 이번 라인업 추가로, SiC SBD와 SiC MOSFET를 합해 총 34기종을 양산함으로써 업계 최고의 라인업을 실현했다. SiC MOSFET는 650V, 1200V 내압의 라인업을 구비하여 최적의 솔루션을 제안하고 있다.

로옴은 창업 이래 ‘품질 제일’의 기업 목적을 바탕으로, 개발에서 제조까지 일관하여 그룹 내에서 실시하는 ‘수직 통합’ 시스템을 채용하고 있다. 이를 통해 모든 공정에서 높은 품질을 실현함과 동시에, 확실한 이력 관리 및 서플라이체인의 최적화를 도모하고 있다. SiC 파워 디바이스에 있어서도, 웨이퍼에서 패키징까지 자사에서 일관하여 생산하는 체제를 구축하여 생산 공정을 투명화 함으로써 높은 품질과 신뢰성을 실현한다.

로움은 앞으로도 한차원 높은 품질 향상을 위해 노력함과 동시에, 디바이스의 성능을 향상시킬 수 있는 라인업을 강화하여 어플리케이션의 소형화 및 저소비전력화에 기여해나갈 것이라고 밝혔다.

◇용어 설명

(1) DC/DC 컨버터

직류 전압을 동작에 필요한 전원전압으로 변환하는 변환기이다.

(2) 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101

AEC는 Automotive Electronics Council의 약자로, 자동차 메이커와 미국의 전자 부품 메이커가 모여 제정한 자동차기기용 전자 부품 신뢰성 규격이다. Q101은 특히 디스크리트 반도체 부품(트랜지스터·다이오드 등)에 특화된 규격이다.

(3) MOSFET(Metal－Oxide－Semiconductor Field Effect Transistor의 약자)

금속 － 산화물 － 반도체 전계 효과 트랜지스터. 

FET 중에서는 가장 일반적으로 사용되는 구조이며, 스위칭 소자로서 사용된다. 

(4) 쇼트키 배리어 다이오드(Schottky Barrier Diode : SBD)

금속과 반도체를 접촉시킴으로써 쇼트키 접합이 형성되어, 정류성(다이오드 특성)이 얻어지는 원리를 이용한 다이오드. 소수 캐리어 축적 효과가 없어, 고속성이 우수하다는 특징이 있다. 

(5) Trench 게이트 구조

Trench는 도랑을 의미한다. 칩 표면에 홈을 형성하여, 그 측벽에 MOSFET의 게이트를 형성한 구조이다. Planar 타입 MOSFET에 구조상 존재하는 JFET 저항이 존재하지 않으므로, Planar 구조보다 미세화가 가능하여 SiC 재료 본래의 성능에 가까운 ON 저항을 기대할 수 있다.