DENSO, SiC 전력 반도체를 사용하여 최초의 인버터 개발

– 고효율 실리콘 카바이드 칩은 전기 자동차의 전력 손실을 크게 줄입니다. –

일본 카리야(2023년 3월 31일) – 선도적인 모빌리티 공급업체인 DENSO CORPORATION은 탄화규소(SiC) 반도체를 사용해 최초의 인버터를 개발했다고 발표했습니다. 블루이 넥서스 코퍼레이션(BluE Nexus Corporation)이 개발한 전기구동모듈 'eAxle'에 탑재되는 이 인버터는 3월 30일 출시되는 블루이 넥서스 최초의 배터리 전기차(BEV) 전용 모델인 신형 렉서스 RZ에 탑재된다.

SiC 전력반도체는 실리콘과 탄소로 구성되어 있어 실리콘(Si) 전력반도체에 비해 전력 손실을 크게 줄여준다. SiC 반도체 인버터를 사용한 BEV가 특정 조건에서 실시한 순항 테스트에서는 SiC 전력 반도체를 탑재한 인버터가 Si 반도체를 탑재한 인버터에 비해 전력 손실을 절반 이하로 줄이는 것으로 나타났습니다. 결과적으로 BEV의 에너지 효율이 향상되고 항속거리가 확장된다.

새로운 인버터 개발의 핵심 요소• DENSO의 독특한 트렌치형 금속 산화물 반도체(MOS) 구조*1를 갖춘 SiC 전력 반도체는 발생하는 열로 인한 전력 손실을 줄여 칩당 출력을 향상시킵니다. 독특한 구조로 고전압 및 낮은 온 저항*2 작동을 실현했습니다.

새로운 인버터 제조의 핵심 요소• DENSO와 Toyota Central R&D Labs., Inc.가 공동 개발한 고품질 기술을 기반으로 DENSO는 신에너지 및 산업 기술 개발에서 의뢰한 작업 결과를 통합한 SiC 에피택셜 웨이퍼*3를 활용합니다. 조직 (NEDO). 그 결과, DENSO는 결정의 원자 배열 불규칙으로 인해 장치가 정상적으로 작동하지 못하게 하는 결정 결함의 수를 절반으로 줄였습니다.• 결정 결함을 줄임으로써 차량에 사용되는 SiC 전력 반도체 장치의 품질과 안정성이 향상됩니다. 생산이 보장됩니다.

DENSO는 자사의 SiC 기술을 "REVOSIC®"이라고 부르며, 이를 사용하여 웨이퍼에서 반도체 장치 및 전원 카드와 같은 모듈에 이르는 제품에 대한 기술을 종합적으로 개발합니다.DENSO는 보다 효율적인 환경을 목표로 하는 개발을 통해 탄소 중립 사회 실현에 기여할 것입니다. 차량 에너지 관리와 동시에 2022년 도입된 녹색혁신기금(GI펀드)*4 지원금도 활용한다.

*1 DENSO의 고유한 트렌치형 MOS 구조: DENSO의 특허받은 전계 완화 기술을 사용하는 트렌치 게이트가 있는 반도체 장치.*2 온 저항: 전류 흐름의 용이성을 측정하는 척도. 값이 낮을수록 전력 손실이 낮아집니다.*3 SiC 에피택셜 웨이퍼: SiC 에피택셜 성장 박층을 적용한 SiC 단결정 웨이퍼.*4 녹색혁신기금(GI 기금): GI 기금은 경제산업성이 조성한 기금입니다. (METI)는 2050년까지 탄소 중립 달성을 목표로 NEDO에 배정되었습니다. DENSO는 차세대 전력 반도체 장치(전기 자동차용) 제조 기술 개발 프로젝트에 대한 보조금을 받는 대상으로 선정되었습니다.

제품 사진

인버터

전원 카드

【참고】REVOSIC®에 대한 자세한 내용은 https://www.denso.com/global/en/news/newsroom/2020/20201210-g01/을 참조하세요.