로옴 (ROHM) 주식회사 (이하 로옴)는 xEV (전동차)용 온보드 차저 (OBC)의 PFC 및 LLC 컨버터에 최적인 4in1 및 6in1 구성의 SiC 몰드 타입 모듈 'HSDIP20'을 개발했다고 밝혔다.
최근 탈탄소 사회의 실현을 위해 자동차의 전동화가 가속화되고 있다. 전동차의 주행 거리 연장 및 충전 속도 향상을 목적으로 배터리가 고전압화되면서 OBC나 DC-DC 출력 향상이 요구되고 있다. 어플리케이션의 소형화와 경량화를 구현하는 과정에서 전력 밀도를 높이고 이를 저해하는 방열 성능을 개선하는 것이 핵심 요소가 되었다.
로옴이 개발한 'HSDIP20'은 디스크리트 구성으로는 대응이 어려운 기술 과제를 해결할 수 있는 모듈로서, 전동 파워 트레인의 고출력화와 소형화에 기여한다.
750V 내압으로는 6개 제품, 1,200V 내압으로는 7개 제품의 라인업으로 구성됐다. 다양한 하이파워 어플리케이션의 전력 변환 회로에서 요구되는 기본 회로를 소형 모듈 패키지에 내장하여 설계 공수를 줄이고 OBC에서 전력 변환 회로의 소형화에 기여할 수 있다.
또한, 높은 방열 성능의 절연 기판을 내장하여 대전력 동작 시에도 칩 온도 상승을 억제할 수 있다. 실제로 OBC에서 일반적으로 채용되는 PFC 회로에서 상면 방열 타입의 디스크리트 6개와 6in1 구성의 HSDIP20 1개를 동일 조건으로 비교했을 때 HSDIP20의 온도가 약 38℃ 낮은 것을 확인할 수 있다.
더불어 높은 방열 성능을 통해 소형 패키지로 대전류 대응을 실현할 수 있다. 상면 방열 타입의 디스크리트에 대비 3배 이상, 동일 DIP 타입 모듈 대비 1.4배 이상에 해당하는 전력 밀도를 달성했다. 이에 따라, PFC 회로에서 HSDIP20은 상면 방열 타입 디스크리트보다 실장 면적을 약 52％ 줄여 OBC에서 전력 변환 회로의 소형화에 크게 기여한다.
로옴 관계자는 “앞으로도 로옴은 소형화와 고효율화를 동시에 실현하는 SiC 모듈의 제품 개발을 추진하겠다”며 “동시에 한차원 높은 소형화 및 고신뢰성을 실현하는 오토모티브용 SiC IPM의 개발에도 주력해 나갈 것”이라고 전했다.
신제품은 4월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산을 개시했으며 생산 거점은 전공정 로옴 아폴로 치쿠고 공장 및 라피스 세미컨덕터 미야자키 공장, 후공정 ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. 이다.
임민지 기자 minzi56@etnews.com