세계적인 반도체 기업 ST마이크로일렉트로닉스(STMicroelectronics, 이하 ST)가 AI 서버부터 로보틱스까지 고전력 애플리케이션의 에너지 효율을 획기적으로 높이는 새로운 GaN(질화갈륨) 기반 전력 반도체를 출시했다.
ST는 27일 자사의 STPOWER 포트폴리오에 700V PowerGaN 디바이스를 추가했다고 밝혔다. 이번 신제품은 AI 서버의 급증하는 전력 소비 문제와 기존 실리콘 기술의 한계를 넘어서는 고성능 전력 변환 수요를 동시에 해결할 수 있는 제품으로, 산업계의 주목을 끌고 있다.
새롭게 출시된 700V PowerGaN 디바이스는 고전압 전원공급장치의 효율과 전력 밀도를 높이도록 설계됐다. 700V 동작 정격으로 안정적인 고전력 동작과 고주파 토폴로지 구현이 가능하며, 낮은 전도 손실과 고주파에서의 초저 스위칭 손실, 제로 역회복 전하 등 GaN 고유의 장점을 두루 갖췄다. 이를 통해 시스템 크기와 무게를 줄이고 동작 온도를 낮출 수 있어, 로보틱스 및 산업용 전원공급장치, 스마트 그리드 컨버터 등 다양한 분야에 적합하다.
ST의 전력 및 디스크리트 서브 그룹 수석 부사장인 마리오 알레오(Mario Aleo)는 "700V 디바이스 추가로 GaN 기술의 이점을 중전력 및 고전력 애플리케이션까지 확대할 수 있게 됐다"며 "앞으로 AI 서버, 휴머노이드 로보틱스, 산업용 전력 시스템 등 첨단 전력 애플리케이션에 대응하는 GaN 기술 개발에 더욱 주력할 것"이라고 밝혔다.
이번에 추가된 7종의 GaN 인핸스먼트 모드 트랜지스터(HEMT)는 6A~29A의 폭넓은 연속 전류 정격과 일반적으로 53mΩ~270mΩ의 RDS(on)을 제공한다. GaN 와이드밴드갭 기술의 초저 내부 커패시턴스와 낮은 게이트 전하를 갖춰 Qg×RDS(on) 성능 지수(FoM)에서 기존 실리콘 디바이스를 크게 앞선다. 높은 스위칭 주파수 동작이 가능해 자성 부품과 수동 소자의 크기를 줄이고 전력단을 소형화할 수 있다는 점도 특징이다.
7종 신제품은 각각 SGT350R70GTK(6A, 270mΩ, DPAK), SGT070R70HTO(26A, 53mΩ, TO-LL), 그리고 SGT080R70ILB·SGT105R70ILB·SGT140R70ILB·SGT190R70ILB·SGT240R70ILB(PowerFLAT 8×8) 등으로 구성된다. TO-LL 및 PowerFLAT 패키지는 켈빈(Kelvin) 소스 연결 방식을 적용해 노이즈 내성을 극대화하고 게이트 드라이버를 보호한다. 주요 전자설계자동화(EDA) 라이브러리 및 툴체인에서 폭넓게 지원되는 패키지로 제공돼 기존 전력 변환 회로에 손쉽게 적용할 수 있다.
제품은 현재 생산 중이며 eSTore 및 ST 공식 대리점을 통해 구매할 수 있다. 1,000개 주문 기준 개당 0.63달러에서 2.25달러 수준이다.
헬로티 김재황 기자 |
