SK키파운드리, ‘On-Chip EMC 보호 기술’ 양산… 차량용 반도체 설계 패러다임 바꾼다

파운드리 반도체 기업 SK키파운드리가 최근 차량용 반도체의 전자기 내성(EMC)을 획기적으로 강화할 수 있는 ‘Bi-SCR(양방향 실리콘 제어 정류기) 기반 On-Chip EMC 보호 기술’을 개발하고, 이를 0.13㎛ BCD 공정 제품에 적용해 본격적인 양산에 돌입했다고 밝혔다.

최근 차량 내 전장 부품 탑재가 급증하면서 극심한 전기적 스트레스 환경에서도 오작동 없는 반도체 신뢰성을 확보하는 것이 업계의 핵심 과제로 떠오르고 있다. 기존 보호 소자는 주로 칩 제조나 조립 과정에서 발생하는 순간적인 정전기 방전(ESD) 제어에 머물렀다.

 반면, SK키파운드리가 구현한 이번 기술은 ISO 10605 규격 등에서 요구되는 차량 운행 중의 가혹한 시스템 레벨 EMC 환경까지 칩 내부에서 자체적으로 완벽하게 제어할 수 있도록 구현된 혁신적인 설계 솔루션이다.

이번 기술의 가장 큰 파급 효과는 기존 시스템 설계에서 필수적이었던 외부 보호 부품인 ‘TVS(과전압 포착) 다이오드’ 없이도 칩 내부에서 EMC 스트레스를 효과적으로 제어할 수 있는 ‘On-Chip’ 솔루션을 완성했다는 점에 있다. 자유로운 트리거 전압 조절 능력과 우수한 고전류 처리 능력을 갖춘 Bi-SCR 구조는 면적 효율성이 매우 뛰어나다. 따라서 공간 제약이 크고 고집적도가 요구되는 차량용 전력 반도체(IC)의 보호 성능을 최적화하는 데 탁월한 성능을 발휘한다. 이를 통해 고객사는 시스템 보호 성능을 최고 수준으로 끌어올리는 동시에, 부품 개수를 줄여 회로 설계 유연성과 공간 효율성을 극대화할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 성과는 SK키파운드리가 축적해 온 차량용 BCD 공정 기술력과 고도화된 EMC·ESD 보호 설계 역량이 결합된 결실로 평가된다. 회사는 이번 양산 성공을 발판 삼아 고전압 LDMOS, BJT, SCR, Diode 기반의 보호 소자 포트폴리오를 지속적으로 확대할 계획이다. 이를 통해 차량용 PMIC(전력관리반도체), 모터 드라이버, 전원 제어 IC 등 높은 신뢰성이 요구되는 다양한 차량용 응용 분야로 시장에서의 경쟁력을 넓혀 나갈 방침이다.

SK키파운드리 이동재 대표는 “최근 차량용 반도체 시장에서는 단순한 부품 레벨의 성능을 넘어 실제 가혹한 차량 전장 시스템 환경에서의 ‘EMC 견고성’이 핵심 경쟁력으로 부각되고 있다”며, “이번 성공적인 양산 적용은 차량용 반도체 제품의 신뢰성과 시스템 안정성을 한 차원 높인 중대한 기술적 이정표이며, 앞으로도 차별화된 파운드리 경쟁력을 공고히 해 나갈 것”이라고 강조했다.

최용석 기자 duck8@donga.com