OBC의 디팩토 스탠다드! 높은 전력 밀도의 신형 SiC 모듈 개발!

※2025년 4월 24일 현재 로옴 조사

2025년 4월 24일

＜개요＞

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 xEV (전동차)용 온보드 차저 (이하, OBC)의 PFC^※1 및 LLC 컨버터^※2에 최적인 4in1 및 6in1 구성의 SiC 몰드 타입 모듈 「HSDIP20」을 개발하였습니다. HSDIP20은 750V 내압으로 6개 제품 (BSTxxx1P4K01), 1,200V 내압으로 7개 제품 (BSTxxx2P4K01)을 라인업으로 구비하였습니다. 다양한 하이파워 어플리케이션의 전력 변환 회로에서 요구되는 기본 회로를 소형 모듈 패키지에 내장하여, 고객 측의 설계 공수 삭감과 OBC 등에서 전력 변환 회로의 소형화에 기여합니다.
HSDIP20은 높은 방열 성능의 절연 기판을 내장하여, 대전력 동작 시에도 칩 온도 상승을 억제할 수 있습니다. 실제로 OBC에서 일반적으로 채용되는 PFC 회로 (SiC MOSFET 6개 사용)에서 상면 방열 타입의 디스크리트 6개와 6in1 구성의 HSDIP20 1개를 동일 조건으로 비교하면, HSDIP20의 온도가 약 38℃ 낮은 것을 확인할 수 있습니다 (25W 동작 시). 또한, 높은 방열 성능을 통해 소형 패키지로 대전류 대응을 실현할 수 있습니다. 상면 방열 타입의 디스크리트에 비해 3배 이상, 동일한 DIP 타입 모듈에 비해 1.4배 이상에 해당하는 업계 최고 수준^※의 전력 밀도를 달성하였습니다. 이에 따라, 앞서 기술한 PFC 회로에서 HSDIP20은 상면 방열 타입 디스크리트보다 실장 면적을 약 52％ 삭감할 수 있으므로, OBC 등에서 전력 변환 회로의 소형화에 크게 기여합니다.
신제품은 2025년 4월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산을 개시하였습니다 (샘플 가격 : 15,000엔/개, 세금 불포함). 생산 거점은 전공정 로옴 아폴로 치쿠고 공장 (후쿠오카) 및 라피스 세미컨덕터 미야자키 공장 (미야자키), 후공정 ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (태국)입니다. 샘플은 담당 영업 또는 로옴 Web 문의 양식을 통해 별도로 문의하여 주십시오.

뉴스 릴리스 제품 소개 자료 (3MB)

＜배경＞

최근 탈탄소 사회의 실현을 위해 자동차의 전동화가 가속화되고 있습니다. 또한, 전동차에 있어서는 주행 거리 연장 및 충전 속도 향상을 목적으로 배터리의 고전압화가 추진됨에 따라, OBC나 DC-DC에도 출력 향상이 요구되고 있습니다. 한편, 시장에서는 이러한 어플리케이션에 대해 소형화 및 경량화도 요구됨에 따라, 그 열쇠가 되는 전력 밀도 향상과 이를 저해하는 방열 성능을 개선하기 위해 기술적인 돌파구가 요구되고 있습니다. 로옴이 개발한 HSDIP20은 디스크리트 구성으로는 대응이 어려운 이러한 기술 과제를 해결할 수 있는 모듈로서, 전동 파워 트레인의 고출력화와 소형화에 기여합니다. 앞으로도 로옴은 소형화와 고효율화를 동시에 실현하는 SiC 모듈의 제품 개발을 추진함과 동시에, 한차원 높은 소형화 및 고신뢰성을 실현하는 오토모티브용 SiC IPM의 개발에도 주력해 나갈 것입니다.

＜제품 라인업＞

품명	절대 최대 정격 (Tj＝25℃)			토폴로지	모듈 패키지
품명	V_DSS [V]	R_DS(on) [mΩ]	I_D [A]^*1	토폴로지	모듈 패키지
BST91B1P4K01	750	13	90	4in1	HSDIP20 [38.0mm × 31.3mm × 3.5mm]
BST47B1P4K01		26	47
BST31B1P4K01		45	31
BST91T1P4K01		13	90	6in1
BST47T1P4K01		26	47
BST31T1P4K01		45	31
BST70B2P4K01	1,200	18	70	4in1
BST38B2P4K01		36	38
BST25B2P4K01		62	25
BST70T2P4K01		18	70	6in1
BST38T2P4K01		36	38
BST25T2P4K01		62	25
BST70M2P4K01^*2		18^3 / 36^4	70^3 / 38^4

*1 : Tc=25℃ V_GS=18V / *2 : ON 저항이 다른 칩을 조합한 제품
*3 : Q1, Q4 단자 / *4 : Q2, Q3, Q5, Q6 단자

＜어플리케이션 예＞

PFC 및 LLC 컨버터 등의 전력 변환 회로는 산업기기 분야의 1차측 회로에 있어서도 폭넓게 사용되기 때문에, HSDIP20은 산업기기 분야나 민생기기 분야에서도 어플리케이션의 소형화에 기여할 수 있습니다.

◇자동차기기
온보드 차저 (OBC), DC-DC 컨버터, 전동 컴프레서 등
◇산업기기
EV 충전 스테이션, V2X 시스템, AC 서보, 서버 전원, PV 인버터, 파워 컨디셔너 등

＜서포트 정보＞

로옴은 자사 내에 모터 시험 장치를 구비하는 등, 어플리케이션 레벨의 서포트에 주력하고 있습니다. HSDIP20의 제품을 신속하게 평가하고 도입할 수 있도록 각종 서포트 컨텐츠를 구비하여, 시뮬레이션 및 열 설계까지 포함한 풍부한 솔루션으로 신속한 채용을 서포트합니다. 또한, 더블 펄스 테스트용과 3상 Full-bridge용으로 2종류의 평가 키트를 구비하여, 실제 회로 조건에 가까운 상태에서 평가가 가능합니다.
자세한 내용에 대해서는 담당 영업 또는 로옴 Web의 문의 양식을 통해 별도로 문의하여 주십시오.

＜「EcoSiC™ (에코 에스아이씨)」 브랜드＞

EcoSiC™는 파워 디바이스 분야에서 실리콘 (Si)을 뛰어넘는 성능으로 주목받고 있는 실리콘 카바이드 (SiC) 소재를 채용한 디바이스의 브랜드입니다. 로옴은 웨이퍼 제조에서 제조 프로세스, 패키징, 품질 관리 방법에 이르기까지 SiC의 진화에 꼭 필요한 기술을 독자적으로 개발하고 있습니다. 또한, 제조 공정에 있어서도 일관 생산 체제를 채용함으로써, SiC 분야의 리딩 컴퍼니로서 입지를 확립하였습니다.

・EcoSiC™는 로옴 주식회사의 상표 또는 등록상표입니다.

＜용어 설명＞

※1 : PFC (Power Factor Correction) / 역률 개선: 전원 회로에 있어서 입력전력의 파형을 개선하여, 역률을 향상시키는 회로.
PFC 회로를 사용함으로써 입력전력을 정현파 (효율=1)에 가깝게 하여 전력 변환 효율을 향상시킨다. PFC 회로는 다이오드로 정류를 실행하는 회로가 기본적인 구성이지만, OBC에 있어서는 정류에 MOSFET를 사용한 액티브 브릿지 정류, 또는 브릿지리스 PFC가 채용되는 경우가 많다. 그 이유는, MOSFET 쪽이 스위칭 시의 손실이 낮아, 특히 하이파워 PFC에 있어서는 SiC MOSFET를 사용하게 되면 발열의 저감이나 전력 손실 삭감이 가능하기 때문이다.

※2 : LLC 컨버터: 고효율 및 Low Noise의 전력 변환을 실현하는 공진 타입 DC-DC 컨버터의 일종. 회로 내에 인덕터 (L) 2개와 콘덴서 (C) 1개를 조합하는 구성이 기본 구성이므로, LLC 컨버터라는 명칭이 사용된다. 공진 회로를 형성함으로써 스위칭 손실을 대폭 저감할 수 있어 OBC 및 산업기기용 전원, 서버 전원 등 고효율이 요구되는 어플리케이션에서 사용된다.

＜신제품 프레젠테이션 "Featured Products"＞

SiC MOSFET 내장 소형 몰드 타입 모듈 (HSDIP20)
BSTxxx1P4K01 (750V)
BSTxxx2P4K01 (1,200V)
(PDF : 1.8MB)

＜제품 소개 영상＞

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