유나이티드SiC, 6mΩ SiC FET 출시 발표

[테크월드뉴스=서유덕 기자] 탄화규소(SiC, 실리콘 카바이드) 전력반도체 분야의 선도기업인 유나이티드실리콘카바이드(UnitedSiC)는 기존 제품 대비 고성능, 고효율의 SiC FET에 대한 파워 설계자들의 요구사항을 충족하기 위해 750V, 6mΩ 제품을 출시했다고 15일 밝혔다. 이 6mΩ 신제품은 경쟁사 대비 절반 이하의 R_DS(on) 값에서 5㎲의 견고한 단락 저항 시간(short-circuit withstand time rating)을 제공한다.

이번 제품에는 정격 6, 9, 11, 23, 33, 44mΩ의 750V SiC FET 시리즈 9가지 신제품과 패키지 옵션이 포함돼 있다. 모든 제품은 TO-247-4L 패키지로 사용할 수 있으며, 18, 23, 33, 44, 60mΩ 제품들의 경우 TO-247-3L로도 제공된다. 이미 사용 가능한 18, 60mΩ 제품들을 보완, 확장해 출시된 새로운 750V 시리즈들은 설계자에게 더 많은 제품 옵션을 제공함과 동시에 넉넉한 설계 여유와 회로 견고성을 유지하면서 최적의 비용/효율 균형을 달성할 수 있도록 설계 유연성이 뛰어난 것이 특징이다.

UnitedSiC의 4세대 SiC FET는 SiC JFET(접합형 FET)과 실리콘(Si) MOSFET 이 결합된 ‘캐스코드(cascode)’ 방식이다. 이러한 캐스코드 방식은 내장된 ESD 보호 기능과 함께 쉽고 안정적이며 견고한 게이트 드라이브를 유지한 상태에서 고온에서 동작 시 고속·저손실 와이드밴드갭(wide band-gap) 기술의 완전한 장점들을 제공한다. 이런 장점들은 다이(die)의 단위면적당 전도 손실에서, R_DS(on)×A와 같은 성능지수(FoMs)로 계량화된다. 4세대 SiC FET는 다이의 고온/저온 상태 모두에서 현재 시장에 출시된 제품 중 가장 낮은 값을 보여준다. 성능지수 FoM R_DS(on)×E_OSS/Q_OSS의 경우 하드 스위칭 애플리케이션에서 중요하며, UnitedSiC 제품의 경우 타 경쟁사 수치의 절반 수준이다. 또한, FoM R_DS(on)×C_OSS(tr)의 경우 소프트 스위칭 애플리케이션에서 중요하며, UnitedSiC의 750V제품은 650V정격의 경쟁사 제품 대비 30% 정도 낮은 수치를 가지고 있다. 하드 스위칭 애플리케이션의 경우 SiC FET의 내장된 바디 다이오드(body diode)는 회복 속도와 정방향 전압 강하에서 Si MOSFET 또는 SiC MOSFET의 기술들과 비교할 때 우수한 성능을 나타낸다.

UnitedSiC의 4세대 기술에 통합된 또 다른 장점으로는 최신 웨이퍼 박형 기술과 은소결 다이 부착(silver-sinter die-attach)을 통해 다이에서 케이스로의 열저항을 획기적으로 줄인 것이 있다. 이 기능은 까다로운 애플리케이션에서 최대 전력 출력에서도 다이 온도 상승 수준이 낮다.

스위칭 효율과 온저항(on-resistance) 값이 향상된 UnitedSiC SiC FET 제품은 전기차의 트랙션 드라이브(traction drive), 온보드/오프보드 충전기 그리고 일반적인 신재생 에너지 인버터에서의 단방향/양방향 전력 변환, 역률 보정, 통신 변환기, AC/DC 또는 DC/DC 전력 변환의 모든 단계에 이용 가능하다. 기존 애플리케이션 또한 Si MOSFET, IGBT 게이트 드라이브, 기존 TO-247 패키징과의 하위 호환성을 통해 손쉽게 고효율의 이점을 누릴 수 있다.