코스텍시스·제엠제코, '전기차 절연기판 소재' 양산 나선다

제엠제코 최윤화 대표(사진 왼쪽)와 코스텍시스 한규진 대표가 차세대 전력 반도체용 스페이서 프리본딩 양산 및 사용화 등을 위한 기술협약을 체결한 뒤 기념 촬영 중이다/사진제공=제엠제코

제엠제코(대표 최윤화)와 코스텍시스(대표 한규진)가 초음파 웰딩을 이용한 차세대 전력 반도체용 스페이서 프리본딩(Spacer Pre-Bonding) 절연기판 소재의 공동 개발을 마치고 양산에 돌입한다.

이 제품은 양사가 각각 갖춘 '스페이서 소재 핵심 기술' 및 '초음파 접합 공정 핵심기술'을 융합한 것이다. 절연 기판에 별도의 접합제를 사용하지 않아도 되는 게 특징이다. 코스텍시스에서 제작한 스페이서와 제엠제코가 개발한 초음파발진 장비 등이 쓰인다.

전기차에 사용되는 전력반도체 모듈은 탄화규소(SiC), 질화갈륨(GaN) 등 전력 반도체 칩이 실장(實裝)되는데, 이때 발열과 전기차 주행 중의 진동을 견딜 수 있어야 한다. 전력반도체 모듈 전열기판 소재가 고강도, 고방열 등 조건을 갖춰야 하는 이유다.

이번에 양사가 개발한 '스페이서 프리본딩' 절연기판은 E모빌리티(전기차, 드론, UAM 등)의 전력 변환장치(특히 인버터, 컨버터 등)에 탑재되는 '양면 냉각(DSC) 전력반도체 모듈'에 적용되는 제품이다. 특히 전기차의 경우 구동모터 파워를 높이기 위해 인버터 내 전력모듈 패키지의 냉각 효율이 중요하다. 이를 위해 절연기판이 모듈 패키지 양면으로 노출돼 냉각수와 접촉할 수 있도록 설계했다.

제엠제코 관계자는 "냉각방식에 따라 전력 반도체의 효율이 결정되는 만큼 DSC 모듈 패키지에 적용되는 '스페이서 프리본딩 절연기판'은 전력 반도체의 성능을 극대화할 수 있는 핵심 기술"이라며 "이는 하부 및 상부 DBC 기판 사이의 간격을 유지하며 반도체 칩이 본딩되는 스페이서의 접합 신뢰성을 향상하고, 접합으로 인한 DBC 기판의 기계적 충격을 방지할 수 있어 종래 기술 수준 대비 방열 효과가 높다"고 설명했다.

양사는 최근 제엠제코 본사에서 양산 및 고객사 확보 등을 위한 기술 협약을 진행했다. 고객사들의 다양한 요구 조건에 맞는 기술을 개발하고 공동 마케팅 등에 함께하기로 했다.

이유미 기자 youme@mt.co.kr