제품소개

용도 및 기능

• 웰딩 클립 소자 기술은 전력반도체 제조 및 모듈 패키징 공정에서 사용되는 전기적 연결 기술 중 하나로서 전력반도체 모듈 패키지 제작용 기판(DBC), 터미널, 본딩 접합에 활용할 수 있다.
  
  이러한 고효율 전력반도체 모듈 제품에 적합한 방열 특성을 갖는 Cu 소재의 전기적 연결 소자 개발을 통해 기존의 알루미늄 와이어 및 스페이서 연결 기술보다 전력 효율이 높고 전력반도체 및 모듈, 고강도 전류 반도체, 전기자동차 등 E-Mobility의 전력 변환 산업 전반에 사용이 된다.
  
  세계 최초 웰딩클립 개발/대량 양산 기술로써 전력변환장치용 전력 모듈 패키지에 적용, AI 데이터센터, CPU, 사물인터넷(IoT), 등의 전력 변환 System 등의 핵심 부품으로 사용되고 있다.
  
  전기적, 물리적 연결을 통해 분산 발전용 전력변환장치(PCU)와 전동기 에너지 소비 효율을 높이는 전기차 인버터의 핵심 부품 기술인 전력반도체 내부의 전기적 연결 담당하는 핵심 기술이다.

차별적 특징

• 1. 소형화의 한계
  - 소자와 기판, 와이어, 열경화성 수지 등이 별도로 구성되어 있으므로 공간 효율성이 낮음
  - 공정의 제약으로 인해 매우 미세한 구조를 가지기 어려움
  - 패키지의 크기를 줄이기 위해서는 기계적 강도와 신뢰성이 저하됨
  - 패키지의 두께를 줄이기 위해 리드프레임의 두께를 얇게 만들면, 물리적 충격이나 열팽창에 의한 기계적 변형에 취약해짐
  ※ 웰딩 클립 기술 적용 시 개선
  * 크기를 줄이고, 고출력 밀도를 실현 및 공간 활용도 극대화
  * 첨단 소재와 구조를 적용하여 내구성과 신뢰도 극대화
  
  2. 열 방출의 한계
  - 전력반도체의 열을 효과적으로 방출하지 못하면 성능 저하나 장기적인 신뢰성 문제가 발생할 수 있음
  - 소자와 외부 히트싱크 사이의 열 방출 경로가 길어 열 저항이 높아짐
  - 소형화된 패키지에서는 방열을 위한 표면적이 줄어들면서 열 저항이 증가함
  - 특정 부분에서 열이 집중되어 열 관리가 어려우며 이는 소자의 성능과 수명에 부정적인 영향을 미침
  - 리드프레임 기반 패키지에서는 열전달 경로가 제한적이기 때문에, 고효율의 열 관리 기술을 적용하는 데 어려움이 있음
  - 효율적인 열 방출을 위해서는 추가적인 방열 재료나 구조적 개선이 필요하게 되는데, 이는 다시 소형화의 한계로 작용함
  ※ 웰딩 클립 기술 적용 시 개선
  * 열저항(Rth)이 최대 40퍼센트 감소
  * 고출력 애플리케이션에서 열 분산 우수(열 관리 성능 극대화)
  * 고출력 전력변환장치 시스템 구성 시 효율적인 열 관리를 통한 신뢰도 높은 동작과 향상된 수명 및 안정적 성능 보장
  
  3. 전기적 성능의 한계
  - 소자와 기판 단자 간의 신호 경로가 길어 최적화가 어렵기 때문에 인덕턴스와 저항이 증가되며 이는 신호 지연과 전기적 손실을 야기함
  - 증가된 저항과 인덕턴스는 전력 손실을 초래하고, 고속 신호의 경우에는 신호 전송 지연을 유발함
  - 특히 전력반도체에서는 전류가 크기 때문에, 저항 및 인덕턴스의 증가가 더욱 큰 문제로 작용함
  - 각 리드 간의 전기적 간섭을 최소화하기 위해 적절한 간격을 유지해야 하지만, 패키지가 소형화되면서 리드 간의 간격이 좁아지면서 전기적 간섭과 크로스토크(crosstalk)가 발생할 가능성이 높아짐
  - 리드 간의 전기적 간섭으로 인해 신호 무결성(signal integrity)을 저하시켜 성능 저하로 이어짐
  ※ 웰딩 클립 기술 적용 시 개선
  * 낮은 루프 인덕턴스를 통해 스위칭 손실 감소
  * 고속 스위칭이 가능하며, EMI 감소로 시스템 안정성 향상？
  * 고온 및 고전압 환경에서도 안정적인 구동이 가능
  
  4. 제조 및 공정의 한계
  - 고도의 정밀도를 요구하는 추가적인 제조 공정 필요(비용과 시간 소모)
  - 소형화된 패키지에서 테스트하는 과정이 매우 어렵고 복잡함
  - 작은 크기의 리드프레임 정밀 배치 및 접합공정의 높은 기술력 요구와 테스트 과정에서의 검사도 복잡해짐
  - 제조 및 공정, 테스트 과정에서 발생되는 미세한 오류도 전체 트랜지스터 전력반도체 패키지의 신뢰성에 큰 영향을 미침
  ※ 웰딩 클립 기술 적용 시 개선
  * 전력반도체 설계 최적화와 CAB(Controlled Atmosphere Brazing) 공정을 통해 제조 단순화 및 대량 생산 효율성을 높임

담당부서

• 경영관리(07041650160)