인터뷰   김명길 부장, 오토모티브 사업부 / 인피니언 테크놀로지스 코리아



차량용 레이더IC, 검증된 SiGe Bi-CMOS 기술로 양산

최근 가장 뜨거운 관심을 받고 있는 산업중 하나인 자동차 분야는 인피니언 테크놀로지스의 대표 비즈니스이기도 하다.

인피니언 테크놀로지스의 CEO, 라인하드 플로스 박사는 올 초 본지와 진행한 서면 인터뷰에서 “오토모티브 부문은 전년 대비 13% 성장한 29억 8,900만 유로 매출을 달성할 정도로 큰 성과가 있었다. 내연 엔진을 사용하는 자동차의 배기가스를 줄이는 문제가 중요했으며, e-모빌리티와 자율 주행, 두 가지 메가 트렌드가 주된 성장 동력이었다”고 밝힌 바 있다.

ADAS 운전자 지원 시스템이 점점 일반화됨에 따라서 레이더 센서와 AURIX 마이크로컨트롤러 수요가 증가하고 있다는 것. 또한 점점 많은 프리미엄 자동차가 자율 주행 레벨 2의 요구사항을 충족시키기 때문에, 차 한 대당 적용되는 레이더 센서의 수도 늘어나고 있다. 레벨 2는 자동 주차, 차선 유지, 제동 같은 기능들을 사용한 부분 자율 주행이 가능한 것을 의미한다. 주력 제품인 77GHz 레이더 솔루션은 전년 대비 약 2배 가량 판매됐다고 밝혔다. 인피니언은 레이더 칩 수요를 충족하기 위해서 레겐스부르크 공장 설비를 확장하고 있다.

인피니언은 지난 12월, 레벨 3 자율 주행을 구현한 업계 최초의 양산 자동차 시리즈인 아우디(Audi) A8에 주요 부품을 공급한다고 발표했다. 레벨 3은 운전자가 특정 상황에서 잠시 운전대에서 손을 뗄 수 있는 수준의 자율주행을 말한다. 인피니언은 이를 위해 핵심 솔루션을 제공하였다는 얘기다. 안전한 자율 주행을 위해 아우디 A8에는 센서, 마이크로컨트롤러, 전력 반도체를 포함한 인피니언의 다양한 칩들이 사용된다. RASIC™ 제품군의 레이더 센서 칩은 전방 및 코너 레이더에 사용된다. 이들 센서는 고주파 77GHz 신호를 내보내고 반사된 것을 수신해서 중앙 운전자 지원 컨트롤러(zFAS)로 전달한다.

이처럼 인피니언이 레이더 센서 솔루션 기술을 선도하고 있는 이유는 뭘까. 인피니언 코리아의 김명길 부장(오토모티브 사업부)에게 이야기를 들어본다.

Q. 자율주행차에서 특히, 레이더는 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 그렇다면 레이더는 라이다(LiDAR)나 비전(카메라) 등과 어떻게 다른 역할을 하며, 또한 상호 보완적인 역할을 할 수 있다면 어떤 것이 있다고 보는가.

A. 라이다나 카메라는 물체를 감지하는 성능에 있어서, 레이더보다 높은 해상력을 가지고 있지만, 모두 광학 시스템에 기반을 두고 있다. 그래서 눈, 비, 먼지들 때문에 렌즈(Lens)가 오염돼 측정 데이터의 신뢰성이 떨어진다는 치명적인 단점이 있다. 또한, 태양광에 대한 영향도 빼놓을 수 없다. 카메라는 강한 태양광이나, 빛이 없는 야간에 성능이 떨어지는 단점이 있다.

라이다의 경우도 적외선을 사용하는데, 같은 파장대역의 적외선이 포함되어 있는 태양광 때문에 노이즈가 발생할 수 있다. 이에 반해 레이더의 경우, 이러한 부분에서 영향을 전혀 받지 않는다. 하지만 레이더는 물체를 감지하는 해상력에 있어 라이다나 카메라 기술보다는 떨어진다. 자율주행에 필요한 물체 감지와 도로, 주변 환경까지 정확하게 감지하기 위해서는 이 3가지 기술의 상호 보완이 절대적이다.



Q. 업체마다 레이더IC를 생산하는 방식이나 설계 방법이 다르다. 인피니언 SiGe Bi-CMOS 테크놀로지는 타사에 비해 어떤 장점이 있는가. 특히 CMOS, BiCMOS와 RFCMOS 프로세스 기술을 기반으로 레이더 IC 등과 비교한다면.

A. 인피니언은 SiGe을 사용하여 2009년에 업계 최초로 레이더IC 양산에 성공한 이후로 현재까지도 시장을 리드하고 있다. 전방 ‘Long range radar’의 경우, 77GHz를 사용하는데 현존하는 CMOS나 RFCMOS 프로세스 기반의 Radar IC와 비교했을 때, SiGe Bi-CMOS의 출력 파워가 더욱 우수하다. 따라서, 250m 이상을 감지해야 하는 ‘Long range radar’ 애플리케이션 의 경우, 인피니언의 SiGe Bi-CMOS 기술이 더 우세하다고 자부한다.


Q. 레이더IC 자체의 제작 기술도 중요하지만, 다른 기능의 인테그레이션 기술이나 패키지 기술, 신뢰성이나 자동차등급 준수 등 여러 가지 기술이 함께 지원되어야 한다. 이런 면에서 인피니언은 어떤 차별성이 있는가.

A. 인피니언은 물론 타사의 경우도 처음에는 모두 패키지 형태가 아닌 Bare die의 형태로 IC를 레이더 모듈 메이커에 공급했다. 왜냐하면 일반적인 IC 패키지 형태로는 mmWave인 77GHz의 신호를 손실과 ‘Cross talk’없이 전달할 수가 없었기 때문이다.
하지만 인피니언은 업계 최초로 eWLB(Embedded Wafer Level Ball)라는 패키지 형태의 레이더 IC를 양산에 성공시켰고, 현재는 패키지 형태로만 IC를 공급하고 있다.

이에 따라, 레이더 모듈 메이커는 일반적인 SMT 공정으로 레이더 IC를 보드에 실장할 수 있게 되었고, 양산 생산성 및 품질에서 큰 이득을 얻을 수 있게 되었다. 자동차용 부품으로써, AEC-Q100 인증은 기본이다.



Q. 앞서 말한 것처럼 레이더IC의 트렌드는 집적화와 저가격이다. 설계자들은 레이더 모듈을 쉽게 디자인할 수 있길 바라고 또한 확장 가능한 디자인을 원한다. 거기에 가격도 낮아야 하는데 인피니언은 이러한 문제를 어떻게 해결하였는가.

A. 레이더 IC의 트렌드가 집적화와 저가격은 맞다. 하지만 성능과 안정적인 양산성이 우선되어야 하는 전제 조건이 있다. 인피니언은 ‘Long range radar’ 부터 ‘Short range radar’까지 사용할 수 있는 원칩 MMIC를 준비 중이며, 이는 Radar MMIC + MCU의 투 칩 솔루션(Two chip Solution)이다. 물론 SiGe Bi-CMOS 테크놀로지이다. 3CH TX, 4CH RX가 하나의 MMIC 구성이며 2개를 연결하였을 때는 4CH TX, 8CH RX까지 확장할 수 있다.

즉, ‘안테나 + radar MMIC + MCU’로 간단하게 하드웨어 구성은 완성되는 것이다. 별도의 ‘Sort range radar’ 타깃으로는 CMOS 테크놀로지를 준비하고 있다.


Q. 79GHz 이상의 제품 로드맵을 말해 달라.

A. 인피니언의 원칩 MMIC부터는 77GHz Long range radar는 물론 79GHz short range radar도 사용할 수 있도록 설계되어 있다. 현재로서는 자동차용 레이더에 사용 가능한 77GHz, 79GHz 주파수에 초점을 맞추어 로드맵을 구상하고 있다. 그 이상의 주파수로 사용되는 IC는 선행 연구 단계에 있으므로, 제품 로드맵을 언급하기는 어렵다.