SK키파운드리, 차량용 반도체 신뢰성 높인 온칩 솔루션 개발

0.13㎛ BCD 공정 제품에 양산 적용

SK키파운드리가 차량용 반도체의 전자기내성(EMC)를 크게 강화할 수 있는 기술을 개발했다. 외부 부품 없이도 칩 신뢰성을 극대화할 수 있어, 시스템 보호 및 공간 효율성을 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.

파운드리 반도체 기업 SK키파운드리는 ‘Bi-SCR(양방향 실리콘 제어 정류기) 기반 온-칩 EMC 보호 기술’을 개발하고, 0.13마이크로미터(㎛) BCD(Bipolar-CMOS-DMOS) 공정 제품에 적용해 양산에 돌입했다고 25일 밝혔다.

(사진=SK키파운드리)

최근 차량 내 전장 부품 탑재가 급증하면서 극심한 전기적 스트레스 환경에서도 오작동 없는 반도체 신뢰성 확보가 핵심 과제로 떠오르고 있다.

기존 ESD(정전기 방전) 보호 소자는 주로 칩 제조나 조립 과정에서 발생하는 순간적인 방전 제어에 머물렀던 것에 비해, 이번 기술은 ISO 10605 규격 등 에서 요구되는 차량 운행 중 지속 발생하는 가혹한 수준의 시스템 레벨 EMC 환경까지 칩 내부에서 자체적으로 완벽 제어할 수 있도록 구현된 설계 솔루션이다.

SK키파운드리가 구현한 ‘Bi-SCR’ 구조는 자유로운 트리거 전압 조절 능력과 우수한 고전류 처리 능력을 갖추고 있으며, 특히 높은 면적 효율성을 동시에 갖춰 공간 제약이 커 고집적도가 요구되는 차량용 전력 반도체(IC)의 보호 성능을 최적화하는 데 탁월한 성능을 발휘한다.

무엇보다 기존 시스템 설계에서 필수적이었던 외부 보호 부품 ‘TVS(과전압 포착) 다이오드’ 없이 칩 내부에서 EMC 스트레스를 효과적으로 제어할 수 있는 온-칩 솔루션이라는 점에서 의미가 크다.

이를 통해 SK키파운드리 고객사는 시스템 보호 성능은 최고 수준으로 끌어올리면서 회로 설계와 공간 효율성을 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 성과는 SK키파운드리가 축적해 온 독보적인 차량용 BCD 공정 기술력과 고도화된 EMC·ESD 보호 설계 역량이 결합된 결실로 평가된다. 회사는 이번 양산 성공을 발판 삼아 고전압 LDMOS, BJT, SCR, Diode 기반의 보호 소자 포트폴리오를 지속적으로 확대해, 차량용 PMIC(전력관리반도체), 모터 드라이버, 전원 제어 IC 등 높은 신뢰성이 요구되는 다양한 차량용 응용 분야로 시장에서의 경쟁력을 넓혀 나갈 계획이다.

이동재 SK키파운드리 대표는 “최근 차량용 반도체 시장에서는 단순한 부품 레벨의 ESD 성능을 넘어, 실제 가혹한 차량 전장 시스템 환경에서의 'EMC 견고성(Robustness)'이 핵심 경쟁력으로 부각되고 있다”며 “이번 Bi-SCR 기반 온-칩 EMC 보호 기술의 성공적인 양산 적용은 차량용 반도체 제품의 신뢰성과 시스템 안정성을 한 차원 높인 중대한 기술적 이정표”라고 강조했다.