인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 5월3일~6일 경기 고양시 일산 킨텍스에서 열리는 '제28회 세계 전기자동차 학술대회 및 전시회(EVS28)'에서 전기차 및 하이브리드차를 위한 혁신적인 반도체 솔루션을 소개한다.

전기차 및 하이브리드차는 이산화탄소(CO2)의 발생량을 감소시키는 시스템 또는 무공해 동력시스템(Zero Emission)이 장착된 차량으로 기존 자동차의 화석 연료를 대신하여 전기 에너지 사용량이 크게 증대되는 시스템이다. 차량용 전력 반도체는 고전압, 대전류를 스위칭하는 반도체 스위치로서 하이브리드 및 전기차의 모터를 구동하는 인버터 및 에너지 저장 장치 등을 구성하는 핵심 소자이다.

하이브리드 및 전기차의 인버터는 EMS (엔진제어시스템)를 대체하는 모터 제어 장치로 전기차의 주행 성능을 결정한다. 주요 구성품으로는 마이크로컨트롤러, 센싱 및 게이트 드라이버 등의 IC와 전력 반도체 스위치인 IGBT 모듈이다. IGBT 모듈은 전력 반도체 소자, 패키징 소재의 집적화 설계기술, 제조 공정 기술, 특성 시험 및 신뢰성 평가 기술등을 통해 구현되는 것으로, 차량용 전력 모듈은 고온, 진동 등의 열악한 환경에서 동작하기에 높은 신뢰성을 요구하고 있다.

인피니언은 전기차나 하이브리드차에 적합한 차량용 반도체(마이크로컨트롤러, 게이트드라이버, IGBT 모듈 등)를 제공하여 컴팩트하고 비용 효율적인 디자인을 가능하게 한다. 인피니언이 전시할 솔루션은 다음을 포함한다:

다양한 xEV 애플리케이션에 이용하기 위한 전력 모듈 HybridPACK™ 1과 HybridPACK™ 2

HybridPACK 1 제품군은 전력 용량이 60kW,  HybridPACK 2 전력 모듈은 전력 용량이 최대 140kW에 이르는 하이브리드 및 전기차 애플리케이션을 위한 전력 모듈이다. 인피니언은 지금까지 전세계적으로 수십 만 개에 달하는 HybridPACK 모듈 제품을 출하함으로써 글로벌 xEV 시장에서 확고한 입지를 다지고 있다.

최고의 전력 밀도를 제공하여 컴팩트하고 경제성 뛰어난 인버터 설계를 지원하는 HybridPACK™ Drive 

인피니언의 HybridPACK Drive는 매우 컴팩트한 6팩 구성 모듈(750V/660A)로서 하이브리드차와 전기차 메인 인버터의 핵심 부품이다. 전력 용량이 50kW~100kW에 이르며 운전 거리가 50킬로미터인 플러그인 하이브리드 전기차를 비롯해서 xEV 시장의 대부분의 유형에 이용할 수 있다. 이들 전력 모듈은 동급으로 가장 우수한 전력 밀도를 제공하고 어셈블리 시 비용과 공간을 절약하는 혁신적인 패키지 디자인을 적용함으로써 컴팩트하면서 경제성 뛰어난 고성능 디자인을 달성할 수 있다. 차세대 칩 기술에 적합한 인덕턴스가 낮은 새로운 패키지 디자인은 인버터의 스위칭 손실을 낮추고 에너지 효율을 향상시킨다. 그럼으로써 플러그인 하이브리드차 및 전기차의 운전 거리를 연장할 수 있게 한다.

전기차 및 하이브리드차에 고속 스위칭을 제공하는 고효율 650V IGBT

AEC-Q 인증된 TRENCHSTOP™5 AUTO IGBT는 온보드 충전, 역률 보정(PFC), DC/DC 및 DC/AC 변환과 같은 전기차 및 하이브리드 전기 자동차(HEV) 애플리케이션에서 전력 손실을 줄이고 신뢰성을 높여준다. 새로운 IGBT는 인피니언의 TRENCHSTOP 5 박막 웨이퍼 기술을 적용하여 이전 차량용 IGBT보다 50V 더 높은 블록킹 전압을 가지며 업계 최고의 효율 등급을 달성하였다. 이 기술은 기존의 첨단 기술에 비해 포화 전압(VCE(sat))을 200mV 낮추고, 스위칭 손실을 절반으로 줄이며, 게이트 전하를 2.5배 감소시킨다.

향상된 스위칭 및 전도 손실은 다른 기술보다 더 낮은 접합부와 케이스 온도를 지원하므로 디바이스 신뢰성을 높이고 냉각 요구를 최소화한다.  TRENCHSTOP 5 AUTO IGBT를 사용하면 전기 자동차 설계자는 주행거리를 연장하고 배터리 크기를 줄이는 효율 이득을 달성할 수 있다. HEV의 경우 효율 향상을 이용해 전체 연료 소비를 줄이고 CO2 방출을 낮출 수 있다. 또한 TRENCHSTOP 5 AUTO 디바이스의 성능은 MOSFET이 주도하는 애플리케이션에 진입할 수 있어 설계자들에게 적합한 반도체 기반 기술의 범위를 넓혀준다.

300mm 박막 웨이퍼

인피니언은 300mm 박막 웨이퍼로 전력 반도체를 생산하는 업계 최초의 회사이다.  현재 일반적인 200mm 직경의 박막 웨이퍼에서 300mm로
전환하면 최대 가동일 때 유닛당 비용을 20~30퍼센트 낮출 수 있다.