아이언디바이스, GaN 게이트 드라이버 개발...텍사스인스트루먼트 등에 도전장

차세대 산업용 수 ns 정밀 제어
세계 최초 사선 배치 기술 적용
국내 유일 GaN 드라이버 공급 기업
미래형 로봇·모빌리티 진출 예고

아이언디바이스는 질화갈륨(GaN) 전력소자 구동에 특화된 고성능 게이트 드라이버 IC ‘SMA6533’을 개발했다고 22일 밝혔다.

아이언디바이스는 질화갈륨(GaN) 전력소자 구동에 특화된 고성능 게이트 드라이버 IC ‘SMA6533’을 개발했다고 22일 밝혔다.

박기태 아이언디바이스 대표는 “신뢰성 검증과 인증을 완료한 SMA6533을 시작으로, 휴머노이드 로봇, 미래형 모빌리티, AI 데이터센터 등으로 사업 포트폴리오를 확장해 나가겠다”고 말했다.

GaN(질화갈륨) 전력소자는 기존 실리콘(Si) 기반 소자에 비해 약 100배 빠른 스위칭 속도와 우수한 전력 효율, 높은 내구성을 갖추고 있어, 자율주행차, 로봇, 데이터센터, 고출력 오디오 등 고성능이 요구되는 분야에서 수요가 급증하고 있다는 것이 회사측 설명이다. 특히 100V 이하급 GaN 시장은 고성능 애플리케이션 중심으로 빠르게 성장 중이다.

이번에 출시된 SMA6533은 고속·고정밀 제어가 요구되는 GaN 기반 시스템에 최적화된 제품이다. 아이언디바이스는 “전파 지연(Propagation Delay) 시간은 약 20ns, 지연 시간 편차는 ±2ns 이내에 그쳐 매우 정밀한 신호 전달이 가능하다”면서 “MPU나 AP 수준에서 디지털 방식으로 구현하기 어려운 수 ns 수준의 정밀 제어 기능을 내장한 점도 큰 특징이다”고 강조했다.

제품은 웨이퍼레벨 칩 스케일 패키지(WLCSP) 기술이 적용돼 크기는 1.71mm x 1.71mm에 불과하며, 기생 인덕턴스(Parasitic Inductance)로 인한 간섭도 최소화했다. 이는 고속 스위칭 특성상 신호 무결성이 중요한 GaN 소자 구동 환경에 큰 장점으로 작용한다는 설명이다.

아울러 SMA6533은 단층기판에서도 실장이 가능한 세계 최초의 사선 배치 기술을 적용했다. 이를 통해 부품 소형화와 실장 효율을 동시에 달성하면서도 추가 기능 확보가 가능해, 전체 시스템의 크기 축소와 자재 명세서(BOM) 비용 절감에도 기여할 수 있다.

현재 GaN 게이트 드라이버 시장은 미국 텍사스인스트루먼트(Texas Instruments), 독일 인피니언테크놀로지(Infineon Technologies) 등 일부 글로벌 기업이 주도하고 있으며, 국내에서는 아이언디바이스가 유일한 공급 업체다. 아이언디바이스는 혼성신호 반도체 팹리스 전문기업으로, 향후 SMA6533을 기반으로 다양한 차세대 산업군으로 진출해 기술 리더십을 확대해 나간다는 계획이다.

한편 질화갈륨(GaN, Gallium Nitride) 은 전기를 빠르게 켜고 끌 수 있는 특성을 가진 반도체 물질이고 전력소자란 전기를 다루는 장치(스위치, 증폭기 등)를 가리킨다. 게이트 드라이버(Gate Driver)는 이 전력소자를 정확하게 켜고 끄도록 신호를 보내는 부품이다. 즉 질화갈륨(GaN) 전력소자 구동에 특화된 고성능 게이트 드라이버란 질화갈륨으로 만든 전력소자를 빠르고 정확하게 조종하기 위해 특별히 만든 고성능 제어 장치라는 뜻이다.

SMA6533 GaN 게이트 드라이버 평가 보드