[Tech & Now] 아이언디바이스, GaN 게이트드라이버 양산…파워 IC 시장 정조준

100V·3A/6A 하프브릿지 'SMA6533' 양산…고정밀 제어 기술 단일칩 구현
글로벌 기업 중심 GaN 게이트드라이버 시장 도전…산업·자동차용 파워 IC 확대

GaN 게이트드라이버 'SMA6533' 이미지. [출처=아이언디바이스]

혼성신호 반도체 팹리스 아이언디바이스가 질화갈륨(GaN) 전력반도체용 게이트드라이버 IC 양산에 돌입했다. 글로벌 업체들이 주도해 온 고난도 GaN 게이트드라이버 시장에 본격 진출하는 동시에, 이를 발판으로 산업용·자동차용 파워 IC 사업 확대에 속도를 낸다는 전략이다.

아이언디바이스는 100V급 GaN 전력소자용 하프브릿지(Half-Bridge) 게이트드라이버 IC 'SMA6533'의 본격 양산을 시작했다고 1일 밝혔다. 회사는 이번 양산을 계기로 GaN 기반 파워 IC 사업을 본격 확대할 계획이다.

SMA6533은 100V, 3A/6A 구동 능력을 갖춘 GaN 게이트드라이버 IC다. 고속 스위칭 과정에서 발생하는 미세한 오차를 줄이기 위해 고정밀 예측형 제어 기술과 부트스트랩 다이오드(Bootstrap Diode)를 하나의 칩에 통합했다. 이를 통해 전력 효율을 높이고 시스템 안정성을 확보했다.

또 메인 프로세서(MPU·AP)의 디지털 연산만으로 구현하기 어려운 나노초(ns) 단위 초정밀 제어 기능을 내장했다. 고속·고정밀 제어가 필요한 차세대 전력반도체 구동 환경에 최적화됐다는 것이 회사 측 설명이다.

게이트드라이버는 GaN과 탄화규소(SiC) 등 화합물 전력반도체의 스위칭을 제어하는 핵심 반도체다. 전력소자를 빠르고 안정적으로 켜고 끄는(On/Off) 역할을 수행하며, 전체 시스템의 효율과 신뢰성을 좌우하는 핵심 부품으로 꼽힌다.

특히 GaN 전력소자는 기존 실리콘(Si) 반도체보다 스위칭 속도가 약 100배 이상 빠르다. 그만큼 미세한 전압 변화에도 민감해 소자의 성능을 최대한 끌어내면서 안정성을 유지할 수 있는 고성능 게이트드라이버 기술이 필수적이다. 이 분야는 기술 장벽이 높은 대표적인 전력반도체 영역으로 평가된다.

아이언디바이스는 GaN 전력소자용 게이트드라이버 IC가 높은 기술 장벽으로 인해 국내 기업들의 시장 진입이 쉽지 않았던 분야라고 설명했다. 회사는 GaN 전력소자를 안정적으로 구동하는 통합 파워 스테이지(Power Stage) 기술을 확보하고 양산까지 성공하면서 국내 전력반도체 생태계 측면에서도 의미 있는 성과를 거뒀다고 평가했다.

SMA6533은 범용 반도체가 아닌 아이언디바이스의 독자 IP를 집약한 고부가가치 제품이다. 회사는 높은 기술 진입장벽을 경쟁력으로 삼아 응용 분야별 파워 IC 제품군을 조기에 확대하고, 기존 모바일 중심 사업에서 GaN·SiC 기반 산업용과 자동차 시장으로 사업 영역을 넓혀 나갈 계획이다.

선정현 아이언디바이스 부사장은 "그동안 축적한 고성능 GaN 게이트드라이버 개발 역량과 기술 노하우를 바탕으로 첫 양산 물량을 성공적으로 출하했다"며 "고객사들과 긴밀히 협력해 공급을 빠르게 확대해 나가겠다"고 말했다.

이어 "화합물 전력소자용 파워 IC 양산 실적을 기반으로 로봇과 데이터센터, 모빌리티 등 다양한 분야로 응용처를 확대해 성장 동력을 강화하겠다"고 밝혔다.

아이언디바이스는 고성능 게이트드라이버의 활용 분야도 빠르게 확대될 것으로 전망했다. 최근 주목받는 휴머노이드 로봇의 QDD(Quasi-Direct Drive·준직접구동) 시스템을 비롯해 메가와트(MW)급 AI 데이터센터의 전력 신호 변환 등 고효율 전력 제어가 필요한 분야에서 핵심 솔루션으로 활용될 것으로 기대하고 있다.