자동차·산업용 전력 반도체 시장 경쟁이 치열해지고 있다. 인피니언, TI,  로옴, 아나로그디바이스 등 기존 시장 강자는 물론 온세미컨덕터 등 후발주자도 발빠르게 접근하고 있다.

온세미컨덕터는 와이드밴드갭(WBG) 소재 탄화규소(실리콘카바이드·SiC) 및 질화갈륨(갈륨나이트라이드·GaN) 기반 제품군을 세계 최대 반도체 소재 전시회 ‘PCIM 2018’에서 선보인다고 1일 밝혔다.

와이드밴드갭 반도체는 실리콘 기반 반도체보다 고온 및 고전압에 강하고 크기도 줄일 수 있다. 온세미컨덕터는 SiC 기반 자동차·산업용 다이오드 제품군과 고성능 산업용 SiC 전계효과트랜지스터(MOSFET) 등의 제품군을 갖고 있다.

설계 시 성능을 미리 파악할 수 있는 시뮬레이터 소프트웨어 스파이스(SPICE)도 제공하고 있다. 와이드밴드갭 반도체에 익숙하지 않은 엔지니어도 설계와 제작을 여러 번 반복할 필요 없이 시뮬레이션으로 각 공정에 따른 시스템의 성능이나 변화를 파악할 수 있다.

올 하반기 출시할 고전압 게이트 드라이버 ‘NDC570x’도 미리 선보인다. 이 제품은 여러 보호 기능을 내장하고 있어 시스템 효율성을 높일 수 있다. 차량용 3상 지능형전력모듈(IPM) ‘ASPM27’도 전시할 예정이다. 

이와 함께 전원 유입 리플·노이즈 제거율(PSRR)이 98dB인 초저잡음 LDO(Low drop out) 레귤레이터 ‘NCP16x’ 제품군 4종도 출시했다.

이 제품군은 상보성금속산화물(CMOS) 이미지센서(CIS) 모듈, 휴대 기기, 무선 기기 등에 적합하다. 

입력 전압 범위는 1.9V에서 5.5V 사이로, 제품에 따라 다르다. 출력 전류는 250㎃(NCP160·NCP163), 450㎃(NCP161), 700㎃(NCP167)로, 패키지 크기는 모두 같다.

이 제품군은 특히 잡음(Noise)에 강하다. PSRR은 전원 전압에 유입된 노이즈를 제거하는 비율로, 높을 수록 좋다. 회사는 새로운 설계구조(architecture)를 적용, 10㎑~100㎑ 주파수 범위에서 최대 98dB의 잡음을 제거할 수 있게 했다. 현재까지 출시된 LDO 레귤레이터의 PSRR은 30dB 정도다.

예를 들어 ADAS 카메라용 이미지센서 모듈에 NCP163을 적용하면, 각 픽셀(pixel)에 들어가는 전압 신호에서 노이즈를 제거, 이미지 품질을 높일 수 있다.

제곱평균(RMS) 잡음은 6.5㎶에 불과해 별도로 출력 커패시턴스(capacitance)가 필요 없다. 드롭아웃(Drop-out) 전압은 80㎷고, 무부하 시 대기 전류는 12㎂로, 배터리로 구동하는 제품에도 활용할 수 있다. 

출력 전압은 정확도 ±2%로 1.2V~5.3V에서 고정할 수 있다. 입·출력 정전용량이 1µF라도 안정적으로 작동한다.

팀 카스케(Tim Kaske) 온세미컨덕터 수석 사업부 이사는 이번 신제품 출시에 대해 “이번 초저잡음 LDO 시리즈는 잡음에 민감한 기기에 이상적인 전력 관리 솔루션”이라며 “최고의 이미지 센서 기기를 구현할 수 있는 제품”이라고 설명했다.