로옴, 상면 방열 패키지 적용한 차세대 SiC MOSFET 개발 양산

고방열·고내압 동시 구현

전력 변환 디바이스의 열 관리 한계를 극복하고 자동 실장 편의성까지 극대화한 차세대 탄화규소(SiC) 전력 반도체 패키지가 등장했다.

글로벌 반도체 기업 로옴(ROHM) 주식회사는 자사 제4세대 SiC MOSFET를 탑재한 상면 방열 면실장 패키지 ‘TSC3PAK(14.00×18.58×3.50mm)’을 개발했다고 9일 밝혔다.

(사진=로옴)

이번 신제품의 가장 큰 기술적 특징은 자동 실장이 가능한 면실장(SMD) 형태이면서도, 방열면을 패키지 상단(윗면)에 배치한 독창적인 구조를 채택했다는 점이다. 이를 통해 기존 대전력 동작에 필수적이었던 리드 타입 패키지(TO-247-4L)와 동등한 수준의 우수한 방열 성능을 유지하면서도 기기의 박형화를 실현했다.

고내압 애플리케이션을 위한 안전 절연 설계 기술도 대폭 보강됐다. 로옴은 패키지 표면에 독자적인 홈을 형성하는 방식을 적용해 업계 최고 수준인 6.66mm의 연면 거리를 확보했다. 이를 통해 기존 부품과의 호환성을 유지하면서 오염도 2(일반적인 가정·오피스 등 비도전성 오염 환경) 하에서 1200V의 AC 피크 전압 대응을 실현했다. 절연 공정이 한층 간소화됨에 따라 세트 업체의 실장 비용 삭감과 시스템 신뢰성 향상에 기여할 수 있게 됐다.

성능 면에서도 로옴의 최신 4세대 SiC MOSFET 칩셋 기술이 접목되어 낮은 ON 저항과 고속 스위칭 특성을 나타낸다. 전력 변환 시 발생하는 스위칭 손실을 크게 줄여 전기차 내 온보드 차저(OBC)나 전동 컴프레서, 산업용 태양광(PV) 인버터, 고성능 서버 전원 등 고효율·저전력 구동이 필수적인 핵심 부품에 최적화됐다.

로옴 관계자는 “전동차(xEV)의 충전 속도 향상과 주행 거리 연장, 데이터센터 서버의 고효율 동작을 위해 SiC 디바이스 채용이 급증하고 있다”며 “앞으로도 일관 생산 체제를 바탕으로 한 자사 친환경 전력 반도체 브랜드 ‘EcoSiC™(에코 에스아이씨)’ 라인업을 지속 확충해 전자기기의 소형화와 고신뢰성화를 리드할 것”이라고 말했다.

한편 이번 신제품은 지난달부터 본격적인 양산에 돌입했다. 개발자들의 신속한 회로 검토를 돕기 위해 로옴 공식 웹사이트에서 시뮬레이션 모델을 무상 제공하고 있으며, 에로우(Arrow.com) 및 코어스태프(CoreStaff Online) 등 글로벌 온라인 부품 유통 사이트를 통해 구입이 가능하다.