도쿄, 02년 2021월 2일 – (JCN Newswire) – DENSO Corporation은 DENSO의 독점 구조를 통합한 SiC(실리콘 카바이드) 전력 반도체를 개발하여 전기 자동차의 사용 확산, 주행 거리 연장 및 차량의 COXNUMX 배출량 감소에 기여하고 있습니다. 및 처리 기술, 그리고 이를 차량 내 제품에 사용합니다.
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| SiC 전원 카드 |
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| 부스터 전원 모듈 |
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전력 반도체는 인체의 근육과 같습니다. ECU(뇌)의 명령에 따라 인버터, 모터(팔다리) 등의 부품을 움직인다. 차량용 제품에 사용되는 일반적인 전력 반도체는 실리콘(Si)으로 만들어집니다. 이에 비해 SiC는 고온, 고주파, 고전압 환경에서 우수한 성능을 제공하며 인버터의 전력 손실, 크기 및 무게를 크게 줄이는 데 도움이 됩니다. 따라서 SiC 소자는 차량의 전기화를 가속화한다는 점에서 주목받고 있다.
예를 들어, DENSO의 SiC 전력 반도체를 통합한 부스터 전력 모듈은 Si 전력 반도체를 사용한 기존 제품보다 부피가 약 30% 작고 전력 손실이 70% 적습니다. 그 결과 제품이 소형화되고 차량 연비가 향상되었습니다.
DENSO는 이러한 SiC 기술을 "REVOSIC"이라고 부르며 혁신적인 기술을 통해 사회를 "변화"시킨다는 아이디어를 전달합니다. 웨이퍼부터 파워모듈까지 폭넓은 기술을 개발해 왔으며, 앞으로도 REVOSIC SiC 기술에 대한 R&D와 전기차 확산을 통해 탈탄소 사회를 실현해 나갈 것입니다.
개발자 소개
Tomoo Morino / R&D.Dept.4, Power Module Eng. 사업부
저는 전력모듈 설계부서에서 SiC 전력반도체의 사양을 결정하고 그 사양을 바탕으로 소자 구조를 설계하는 일을 맡았습니다. SiC는 Si에 비해 저항이 낮아 전류가 잘 흐를 수 있다. 이러한 특성으로 인해 시제품 SiC 장치는 큰 전류의 급격한 서지에 의해 손상되었습니다. SiC의 저손실 성능을 최대한 활용하면서 시장에 나와 있는 장치의 손상을 방지하는 방법에 대해 다른 부서와 협력했으며, 우리 부서에서는 혼자서는 생각해낼 수 없는 아이디어인 고속이라는 아이디어로 문제를 해결했습니다. 특수 드라이버 IC를 사용하여 전류를 차단합니다.
현재로서는 SiC를 탑재한 제품이 거의 없지만, 전기차 보급에 따라 SiC 탑재 제품을 늘려 CO2 배출량을 저감할 예정입니다.
Tomohiro Mimura / R&D.Dept.4, Power Module Eng. 사업부
SiC 전력반도체 소자 제조 공정 설계를 담당했습니다. SiC의 경도는 다이아몬드에 이어 두 번째로 Si보다 가공이 까다롭다. XNUMX마이크로미터 미만의 미세구조를 안정적으로 다룰 수 있는 양산공정을 설계하기 위해 고심했습니다. DENSO는 수년 동안 SiC를 연구해왔기 때문에 전임자와 선배들이 많습니다. 이 문제를 SiC로 해결하기 위해 선배들과 자주 대화를 나누며 경험과 노하우를 배웠고, 기존 기술도 십분 활용했다. 이를 통해 상품화할 수 있었다.
장치의 성능과 품질을 더욱 향상시키고 비용을 절감하여 더 많은 제품에 SiC를 사용할 수 있기를 바랍니다.
Satoru Sugita / 디자인 2, Power Module Eng. 사업부
마운팅 디자인을 담당했습니다. 저는 파워카드에 SiC 파워반도체를 설치하는데 필요한 신뢰성(예: 재질, 치수, 공정 조건)을 보장하기 위한 요구 사항을 결정하는 일을 담당했습니다. 설계 과정에서 SiC 재료의 특성 중 하나인 높은 Young's modulus*(Si의 약 XNUMX배)로 인해 실장 불량이 발생하였다. 이러한 결함은 Si를 사용할 때 발생하지 않았습니다. 이러한 유례없는 현상에 대처하기 위해서는 기존의 생각을 넘어 횡적으로 생각하는 것이 필요했습니다. 문제를 정확히 파악하기 위해 내부 전문 부서와 외부 분석 기기 제조업체를 불러들여 서로 다른 관점을 모아 겐치겐불쓰 현장 검증을 진행했습니다. 이것은 문제를 해결하는 데 도움이 되었고 결과를 설계 요구 사항에 반영했습니다.
많은 고객들이 다양한 제품에 SiC 전력반도체를 장착하도록 유도하여 전기차 보급에 기여하고 탈탄소 사회 구현에 기여하고자 합니다.
*영률: 재료의 경도를 나타내는 수치. 탄성 계수라고도 합니다.
