전력 반도체 에 SiC 탄화규소 적용 지난
2년 동안 기술 제품 출시에서 “SiC 탄화규소”는 Magna, BorgWarner, Mahle, Continental 등을 포함한 모든 다국적 부품 공급업체 및 OEM에서 자주 언급되는 주요 제품이 되었습니다. 그들은 탄화 규소를 사용했다고 주장했습니다.
예를 들어 올해 초 메르세데스-벤츠가 출시한 EQXX는 “최대 출력 150kW의 리어 액슬 모터를 탑재했으며, 손실을 더욱 줄이기 위해 실리콘 카바이드 파워 모듈을 적용했다”고 선언했다.
미래에는 자동차가 전기화될 것이기 때문에 SiC 탄화규소 전력 장치에 대한 수요는 엄청납니다. 시장 조사 및 컨설팅 회사인 Yole이 발표한 예측에 따르면 지금부터 2025년까지 실리콘 카바이드 시장의 연간 성장률은 30%에 도달하고 시장 규모는 25억 달러를 초과할 것입니다.
규모가 15억 달러에 이르면 탄화규소 장치가 장착된 자동차가 시장을 지배할 것입니다.
전력반도체 SiC 탄화규소 및 IGBT의 양산은 독일의 Infineon Infineon, NXP NXP, STMicroelectronics STM, ON Semiconductor ONsemi 등과 같은 소수의 회사에 집중되어 있습니다. Infineon은 분명한 이점이 있습니다.
현재 독자적 연구개발부터 양산까지 가능한 국내 제조사는 비야디다. BYD 반도체 제품에는 주류 IGBT와 SiC 탄화규소 MOFEST 등과 같은 고급 제품이 포함되며 매우 포괄적인 범위를 포괄합니다.
BYD Semiconductor의 SiC 자동차 전원 모듈은 손바닥 크기로 매우 작고 출력 전력은 250KW입니다. 자체 생산한 SiC 전력 반도체는 또한 BYD 전기 자동차가 모터 구동 효율을 크게 개선하고 모터 구동 컨트롤러의 부피를 60% 이상 줄일 수 있도록 했습니다.
자동차 부품 1위인 보쉬가 2년 전 탄화규소 칩의 연구개발을 계속 추진해 양산을 달성하겠다고 밝힌 것은 바로 SiC 탄화규소의 중요성 때문이다.
보쉬의 양산은 SiC 패키지 모듈 뿐만 아니라 가장 기본적인 웨이퍼와 칩부터 양산까지 하고 있다.
2021년에 보쉬는 로이틀링겐 웨이퍼 팹에 1,000제곱미터 클린룸을 추가로 건설했으며 2023년 말까지 새로운 3,000제곱미터 클린룸을 건설할 예정입니다. 현재 150mm 웨이퍼를 사용 중이며 곧 사용할 계획입니다. 200mm 웨이퍼, 단일 웨이퍼는 수많은 기계에서 수백 가지 공정 단계를 완료하는 데 몇 달이 걸릴 수 있습니다.
보쉬는 탄화규소 전력반도체 생산능력을 지속적으로 확대해 생산량을 수억대로 늘릴 계획이다. 이와 동시에 2022년 양산을 목표로 전력밀도가 높은 2세대 탄화규소 칩 개발에 착수했다.
앞으로 우리 전기차의 ‘커브 추월’ 꿈을 실현하기 위해서는 핵심 기술의 돌파구를 마련해야 한다. 전기 자동차의 경우 SiC 탄화규소 파워 칩은 우리가 가장 돌파해야 할 기술입니다.
