전기차용 고효율·고전력 애플리케이션 개발을 위해 전력 밀도와 비용 최적화가 갈수록 더 중요해지고 있다.

인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 이런 요구를 충족하는 것으로서 고전압 MOSFET에 이상적인 자사의 QDPAK 및 DDPAK 상단면 냉각(TSC) 패키지가 JEDEC 표준으로 등록됐다고 밝혔다.

이번 표준 등록으로 하나의 표준 패키지와 풋프린트로 새로운 애플리케이션 디자인에 상단면 냉각 패키지의 광범위한 채택을 가속할 수 있게 됐다. 또 이는 주문자위탁생산(OEM) 제조사들에 자사 제품을 차별화할 수 있는 유연성을 제공하며, 다양한 애플리케이션에서 전력 밀도를 한 차원 끌어올리도록 한다.

JEDEC는 50년 넘는 역사를 자랑하는 표준화 기구로, 마이크로일렉트로닉스 업계를 위해 패키지 아웃라인을 비롯해 다양한 기술들과 관련된 공개 표준과 문헌을 개발해 왔다. JEDEC는 TO220과 TO247 THD(Through Hole Device)와 같은 반도체 패키지를 폭넓게 수용해 왔다. 수십 년간 이들 패키지가 주로 사용됐으며, 최신 온보드 차저(OBC) 디자인이나 고전압(HV)·저전압(LV) DC-DC 컨버터에는 지금도 사용되고 있다.

이제 QDPAK 및 DDPAK 표면 실장(SMD) 상단면 냉각 패키지가 표준으로 등록되면서 각각 TO247과 TO220을 대체하는 상단면 냉각기술의 광범위한 시장 도입을 가속하게 됐다.

고객들이 TO220 및 TO247 THD 디바이스를 QDPAK 및 DDPAK SMD 디바이스로 쉽게 전환할 수 있도록 인피니언은 동일한 열 성능으로 향상된 전기적 성능을 제공하도록 이들 디바이스를 설계했다. QDPAK 및 DDPAK SMD 상단면 냉각 패키지의 표준 높이 2.3mm를 기준으로, 개발자들은 이제 동일한 높이의 SMD 상단면 냉각 디바이스들을 사용해 OBC나 DC-DC 변환 등의 애플리케이션을 설계할 수 있게 됐다. 따라서 3D 냉각 시스템을 필요로 하는 기존 솔루션과 비교해 설계가 수월하고 냉각을 위한 시스템 비용을 줄일 수 있다.

그뿐만 아니라 상단면 냉각 패키징은 표준 하단면 냉각(BSC)에 비해 열 저항이 최대 35% 낮다. 상단면 냉각 패키지는 PCB 양면을 모두 사용할 수 있도록 하므로 보드 공간 활용도를 높이고, 최소 두 배 이상의 전력 밀도를 향상시킨다.

또 서브스트레이트에서 열적으로 분리돼 패키지 열 관리도 향상시킨다. 노출된 패키지 상단면에 비해 리드의 열 저항이 훨씬 높기 때문이다. 이렇게 열 성능이 향상됨으로써 보드들을 적층할 필요가 없어진다. FR4와 IMS를 함께 사용할 필요 없이 단일 FR4로 모든 부품의 탑재가 가능하며, 커넥터도 적게 필요하다. 따라서 BOM(bill of materials)을 줄여 전반적인 시스템 비용을 낮춘다.

열 성능과 전력 용량 향상뿐만 아니라 상단면 냉각 기술은 전력 루프 설계를 최적화해 신뢰성을 높일 수 있다. 이것은 드라이버를 전력 스위치에 아주 가깝게 배치하는 것으로서 가능하다. 드라이버 스위치 루프의 낮은 부유 인덕턴스가 루프 기생성분을 줄이고, 이것은 게이트에 링잉을 낮추고 성능을 높이고 결함 위험을 줄인다.

인피니언 테크놀로지스 소개

인피니언 테크놀로지스는 전력 시스템 및 사물인터넷(IoT) 분야의 글로벌 반도체 리더다. 인피니언의 제품과 솔루션은 탈탄소화 및 디지털화를 선도한다. 2022 회계연도(9월 30일 마감) 기준 전 세계 약 5만6200명의 직원들과 함께 142억유로의 매출을 달성했다. 프랑크푸르트 증권거래소(IFX)와 미국 장외시장 OTCQX International Premier(IFNNY)에 등록돼 있다.

QDPAK/DDPAK 웹페이지: https://bit.ly/3xiQhL9

웹사이트: http://www.infineon.kr