로옴, 1700V 풀 SiC 파워 모듈 개발…고온·고습에서 고신뢰성 실현

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로옴, 1700V 풀 SiC 파워 모듈 개발…고온·고습에서 고신뢰성 실현

디지털데일리 발행일 2018-12-07 13:51:40

신현석

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[디지털데일리 신현석기자] 반도체 기업 로옴(ROHM)이 1700V 250A 정격 보증 풀(Full) SiC 파워 모듈 ‘BSM250D17P2E004’를 개발했다. 옥외 발전 시스템·충방전 시험기 등 평가 장치를 비롯한 산업기기 전원의 인버터·컨버터용으로 높은 신뢰성을 실현했다.

최근 SiC는 저전력 효과를 바탕으로 자동차·산업 기기 등에서 1200V 내압 제품을 중심으로 채용되고 있다. 각종 애플리케이션이 고기능화됨에 따라 시스템 고전압화가 추진돼, 1700V 내압 제품 수요가 더 높아지고 있다. 그러나 신뢰성 관점에서 상품화가 어려워 1700V 내압 제품으로는 일반적으로 IGBT가 사용됐다.

로옴은 이러한 상황에 대응해 1200V 내압 제품으로 호평받은 저전력 성능을 유지함과 동시에 신뢰성을 향상해 1700V 정격 풀 SiC 파워 모듈 상품화를 실현했다.

이번에 새롭게 개발한 모듈은 새로운 코팅 재료와 새로운 공법을 도입함으로써, 절연 파괴를 방지해 ‘리크 전류’ 증가를 억제하는 데 성공했다. 고온 고습 바이어스 시험(HV-H3TRB)에서 1000시간을 초과해도 절연 파괴를 일으키지 않는 고신뢰성을 실현했다는 설명이다. 따라서 고온 고습 환경에서도 안심하고 1700V 고내압을 취급할 수 있다.

리크 전류는 파워 디바이스에서 절연돼 있는 부분으로부터 누설되는 소량의 전류를 의미한다. 리크 전류를 억제함으로써 디바이스 파괴와 소비전력 증가를 방지할 수 있다. HV-H3TRB는 ‘고온 고습 바이어스 시험’이다. 파워 디바이스를 고온 고습한 환경에서 사용하는 경우의 내구성을 평가하는 시험으로, 전계 및 수분으로 인한 절연 리크 전류 증가로부터 절연 파괴 등 고장 현상을 검출한다.

로옴은 이번에 새롭게 개발한 모듈에 자사 SiC MOSFET과 SiC 쇼트키 배리어 다이오드(SBD)를 채용해 모듈 내부 구조를 최적화했다. 회사 측은 “이로써 동등 클래스 SiC 제품 대비 10％ 우수한 ON 저항 성능을 달성했다”라며 “애플리케이션 저전력화에도 이바지한다”라고 설명했다.

본 모듈은 10월부터 양산을 개시했다. 생산 거점은 전공정 로옴 아폴로 주식회사(후쿠오카), 후공정 로옴 본사(교토)다.

회사 관계자는 “앞으로도 고객이 안심하고 사용할 수 있는 제품의 라인업을 확충함과 동시에, SiC 모듈 도입이 용이하도록 평가 보드 등을 구비해 한 차원 높은 수요 확대를 위해 노력할 것”이라고 강조했다.

<신현석 기자>shs11@ddaily.co.kr