인피니언, 마일드 하이브리드카 위한 OptiMOS 5 80V 및 100V MOSFET 포트폴리오 확장

이은실 2020-03-25  
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인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)가 자동차 48V 시스템이 빠르게 성장할 것으로 예상하고 적합한 전력 디바이스 포트폴리오를 확장하고 있다.

다양한 48V 애플리케이션의 요구를 충족하도록 OptiMOS 5 기술 기반의 80V 및 100V MOSFET을 위한 새로운 패키지를 출시한다. 인피니언은 수요 증가를 예상하여 새로운 생산 공정을 구축하고 현재 독일 드레스덴의 300밀리미터 박막 웨이퍼 라인에서 칩을 생산하고 있다.

인피니언의 오토모티브 고전력 사업부 스테판 지잘라(Stephan Zizala) 부사장은 "십 년 내에 전 세계에서 생산된 신차들의 대부분이 부분 또는 완전 전기 파워트레인을 탑재하게 될 것이다. 시장 조사에 따르면 48V 파워 서플라이와 마일드 하이브리드 드라이브를 채택한 자동차 생산이 2020년에서 2030년 사이에 10배 이상 증가할 것이라고 한다"며 "따라서 인피니언은 배터리 전기 드라이브, 풀하이브리드 및 플러그인 하이브리드의 고전압 시스템을 위한 제품뿐만 아니라 48V 시스템용 제품 포트폴리오를 강화하고 있다"고 말했다.

제품 포트폴리오 확장
인피니언은 OptiMOS 5 기술이 적용된 다양한 온저항을 갖는 80V 및 100V MOSFET 제품을 제공하며 가장 낮은 온저항은 1.2mΩ이다. 스타터 제너레이터, 배터리 스위치, DC-DC 컨버터 등 높은 전력 밀도가 요구되는 마일드 하이브리드의 주요 애플리케이션을 위해 인피니언은 TOLx 패키지 제품군을 확장하고 있다. 기존의 TOLL(TO-Leadless, 10mmx12mm) 제품을 기반으로 하며 표준 구리 서브스트레이트 PCB를 사용하고 최대 300A 전류를 제공한다.

TOLG(TO Leads Gullwing) 패키지 제품은 알루미늄 코어를 사용한 절연 금속 서브스트레이트(Insulated Metal Substrates, IMS)와 풋프린트가 동일하다. 구리와 알루미늄은 열팽창 계수가 다르기 때문에 열-기계적 스트레스가 심한 환경에서 IMS 보드를 사용하면 패키지와 PCB 사이에 솔더링 된 부분에 스트레스가 높아진다. 이 스트레스를 완화하기 위해서 TOLG 패키지는 걸 윙(갈매기 날개 모양) 리드를 사용했다.

상단면 냉각 패키지
인피니언은 다음 단계로 TOLT(TO Leads Top-Side Cooling) 패키지를 도입한다. 이 패키지는 PCB가 아니라 패키지 상단 면으로 열을 소산시켜서 냉각을 한다. 따라서 전력은 20퍼센트 이상 높이면서 보드에 필요한 냉각을 줄일 수 있다. TOLT 제품은 2021년 양산을 시작할 계획이다.

인피니언은 팬이나 펌프같이 전력 소모가 적으면서 점점 48V 공급으로 전환하고 있는 보조 시스템에 사용하도록 또 다른 패키지를 제공한다. 완전히 새로운 소형 S3O8 패키지(3.3mmx3.3mm)로 최대 40A에 이르는 저 전류용이다. 이 패키지는 최대 100A 전류 용인 SSO8 패키지(5mmx6mm)를 보완한다.

48V 시스템을 사용한 마일드 하이브리드 드라이브는 자동차 회사들이 생산 차량의 CO2 배출을 줄이는 빠르고 경제적인 방법이다. 무엇보다도 12V 시스템에 비해서 더 많은 에너지를 회수할 수 있고 회수된 에너지를 내연 엔진을 보조하는 데 사용할 수 있다. 그뿐만 아니라 48V 시스템은 안정성 제어나 에어 컨디셔닝 컴프레서 같이 전류 부하가 높은 안전 및 편의 기능에서 성능과 효율 이점을 제공한다. 드라이브 시스템의 구성과 보조 장치 수에 따라서 마일드 하이브리드는 순수 내연 엔진 대비 최대 15퍼센트까지 CO2 배출을 줄일 수 있다.

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