oxconn이 SiC를 이용한 파워반도체 사업을 강화한다. 그 중에서도 주력하는 것이 바로 전기자동차(EV) 등의 전동차량을 위한 모듈제품이다.

산하의 반도체 설계회사인 대만 PowerX가 2025년에 제품화한다. Foxconn은 EV 플랫폼 사업에 주력하고 있으며, SiC까지 취급함으로써 수직통합화를 추진한다.

                   
▲ Hon Hai는 EV 플랫폼 사업을 강화하기 위해 파워반도체 개발에 힘을 쏟는다. 
사진은 Foxconn의 EV 《Model C》

PowerX의 원류는 Foxconn과 대만 Yageo가 공동 투자하여 2021년에 설립한 대만 XSemi에 있다. PowerX는 XSemi의 SiC 파워 소자와 해당 소자를 탑재하는 모듈 및 IC사업을 인수하여 탄생했다.

2023년 5월에 인수 내용을 발표했으며,  여름부터 본격적으로 활동을 시작했다고 한다. 그 성과로 Foxconn의 그룹사인 Sharp가 2023년 11월에 개최한 전시회에서 PowerX가 SiC제품을 전시했다.

PowerX는 전동차량용으로 SiC 파워소자를 탑재한 모듈제품, 이른바 차량용 모듈과 소형 패키지에 패키징한 “디스크리트(Discrete, 개별)제품”을 두 가지 라인업했다.

▲ 반도체 설계 자회사를 설립하여 SiC의 차량용 모듈에 힘을 쏟는다.

▲PowerX는 차량용 모듈 외에도  Discrete제품도 취급하고 있다.

모두 차량용을 메인으로 한다. 나아가 패키징하지 않은 “베어 칩(Bare chip) 제공도 가능하다”고 한다. 자동차 메이커나 차량용 부품 메이커 중에는 베어 칩 공급을 희망하는 기업이 있기 때문에 그에 대응하는 것이다.

◆ 저렴함을 무기로 삼는다

SiC제품을 취급하는 기업이 많은 가운데, PowerX가 어필하는 것은 “비슷한 성능의 타사 제품보다 저렴하다는 점”이다. 나아가 사용자인 Foxconn의 존재도 경쟁사에는 없는 이점이다. 사용자의 요구를 곧바로 피드백하여 파워 반도체 제품을 개량하기 쉽다.

SiC 제품 중에서도 PowerX가 주력하는 것은 차량용 모듈이다. 2025년 2분기 제품화를 예정하고 있다. 전시회에서는 SiC MOSFET을 탑재한 3종류의 차량용 모듈을 전시했다.

모두 업계 표준인 Infineon Technologies의 차량용 모듈과 유사한 외형의 제품이었다. 내압은 1,200V로 차량용 모듈로서는 주류인 값이었다. 외형과 사양을 업계 표준에 근접하게 만들어 조기 보급을 목표로 한다.

▲ PowerX는 2023년 11월 Sharp의 전시회에서 차량용 모듈 3종류를 전시했다. 
왼쪽부터 “XCP”, “HPD”, “ED3 Harf Bridge”

◆디스크리트 제품도 마련

디스크리트 제품은 이미 제품화되어 있다. 예를 들면 내압 1,700V의 SiC MOSFET이 있다. 재생가능한 에너지 분야와 EV의 충전소 등에 적합하다. 충전소 내부의 급속 충전기에 적용할 경우, 350kW의 고출력 제품을 실현할 수 있다고 한다.

▲ PowerX는 디스크리트 제품도 취급한다.

새롭게 제품화하는 것이 내압 1,200V의 SiC MOSFET이다. 2023년 11월 기준, 2023년 연내 양산할 예정이었다. 특성도 비교적 높다. 예를 들어 온(ON)저항은 13mΩ, 단위 면적당 온저항은 2.9 mΩ/cm2로 낮다.

내압 1,200V의 SiC 다이오드의 디스크리트 제품도 마련한다. “MPS”라고 불리는 독자적인 구조를 적용함으로써 다이오드가 도통(導通)하는 “온저항(순방향 전압)”은 1.5V로 경쟁사에 비해 낮고, 리키지(Leakage) 전류는 20㎂로 작다. 온저항이 낮을수록, 또 리키지 전류가 작을수록 손실을 저감할 수 있다.

MPS는 SiC 다이오드에서 일반적인 “Schottky Barrier Diode(SBD) 구조”와 “Junction Barrier Diode(JBD) 구조”를 조합한 것이다.

모든 SiC 파워소자 제품은 구경 150mm(6인치)의 SiC 웨이퍼로 제조하고 있다. 구경 200mm(8인치) 웨이퍼로 제조하는 것도 검토하고 있다. SiC MOSFET은 “평면(Planar)형”이라고 불리는 소자로, 소형화에 적합한 “트렌치(Trench)형”도 개발 중이다.

PowerX는 SiC 파워소자의 제조를 외부기업에 위탁하고 있다. 다만 해당 소자를 제작하기 전에 실시하는 SiC 웨이퍼 상에 에피텍시얼(Epitaxial)층을 형성하는 공정은 Hon Hai Group에서 대응한다.

현재 에피텍시얼 성장용 리액터를 사내에서 준비중이며, 2024년 상반기에 에피텍시얼층이 있는 웨이퍼(에피 웨이퍼)를 양산할 것이라고 한다.