- 트렌치 아키텍처 기반 4세대 SiC 플랫폼…AI 데이터센터·전기차·에너지 인프라 겨냥

 

온세미가 트렌치 아키텍처 기반 4세대 실리콘 카바이드(SiC) 플랫폼 ‘엘리트SiC M4’를 공개했다. 이전 세대보다 전도와 스위칭 성능을 끌어올려 전력 밀도와 효율은 최대 30% 높이고, 전력 손실은 35% 줄였다. 제한된 공간에서 더 많은 전력을 처리해야 하는 AI 데이터센터와 전기차, 에너지 인프라 등에 적용한다.

 

늘어나는 전력 수요, 전력 변환 효율로 대응

AI와 전동화, 에너지 인프라가 성장하면서 전력 시스템은 크기와 냉각 설비를 함께 늘리지 않으면서 더 많은 전력을 처리해야 하는 과제를 안고 있다. 엘리트SiC M4는 전력 변환 손실을 낮추는 동시에 단위 면적에서 처리하는 전력을 높여 이러한 요구에 대응한다.

 

적용 분야에 따라 효과도 달라진다. AI 데이터센터에서는 고밀도 전력 변환으로 메가와트당 컴퓨팅 성능을 높여, 처리 용량 증가에 필요한 지원 인프라 부담을 줄인다. 전기차에서는 더 작고 효율적인 트랙션 인버터를 적용해 주행거리와 열 관리, 패키징 설계의 여유를 확보하며, 태양광과 에너지 저장 장치 등 고전압 시스템에서는 변환 손실을 낮춰 공급된 에너지를 효율적으로 활용한다.

 

온세미 전력 솔루션 그룹 아추트 샤(Achyut Shah) 사장은 “전력 요구량은 이를 뒷받침하는 물리적 인프라보다 더 빠르게 증가하고 있다. 차세대 전력 시스템은 더 작은 공간에서 더 많은 전력을 더 효율적으로 공급할 수 있어야 한다”며 “엘리트SiC M4는 전 세계 차량에서 160억 마일 이상의 운행을 통해 입증된 SiC의 신뢰성을 바탕으로, 고객이 전력, 효율, 크기, 비용 간의 균형을 재정립하는 데 필요한 성능을 결합했다”고 밝혔다.

 

온저항 낮추고 스위칭 성능 높인 트렌치 아키텍처

엘리트SiC M4는 단위 면적당 온저항(RSP)을 이전 세대보다 20~50% 낮추고 스위칭 속도는 끌어올렸다. 하드 스위칭과 소프트 스위칭 성능 지수도 각각 67%, 50% 개선됐다. 전력 변환 과정에서 발생하는 손실을 줄여 더 작은 전원공급 장치를 설계할 수 있도록 한 것이다.

 

패키징 범위는 상단 냉각형 표면실장 패키지부터 고출력 모듈까지 기존 제품과 호환된다. 동작 환경도 넓혔다. 185°C 이상의 온도 조건에서 인증을 획득해 고전압 자동차와 우주 애플리케이션 등 까다로운 환경에서 사용할 수 있다.

 

셰플러 eMotor 컨트롤 사업부 하랄드 하르텔(Harald Hartel) 부사장은 “차량의 전력 수준이 높아질수록 트랙션 인버터 설계에서는 효율, 열 성능, 전력 밀도 및 신뢰성 간의 더욱 세심한 균형이 요구된다”며 “더 높은 효율과 전력 밀도는 주행거리, 열 성능, 패키징 측면에서 트랙션 인버터를 최적화할 수 있는 더 큰 유연성을 제공한다. 전동화 파워트레인에 대한 요구 수준이 높아지면서 이러한 요소의 중요성도 더욱 커지고 있다”고 설명했다.

 

750V 트랙션 베어 다이 공급…1200V 제품은 2027년

온세미는 차량용 트랙션 인버터에 적용하는 엘리트SiC M4 750V 베어 다이 공급을 시작했다. 제품군은 최대 1200V까지 넓어지며, 추가 전압 제품은 2027년부터 순차적으로 출시될 예정이다.

 

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