[초대의 글]
차세대 대한민국 반도체의 힘!
전력반도체는 이제 우리의 일상에 더 가까이 다가오고 있습니다. 그동안 전력반도체는 전력전송 및 철도, 가전 등 고전적인 응용분야에서 산업화의 기반 기술로 자리잡아 왔다면, 전력반도체는 새로운 기회를 맞이하고 있습니다.
전 세계적인 친환경 그린 에너지에 대한 필요성이 대두됨에 따라 에너지를 축적하고 전달하고 다루는 새로운 시장을 목표로 한 시스템이 등장하고 있으며, 화석연료를 대체하는 친환경 운송수단의 모터 구동 인버터 시스템 및 신재생 에너지 전력 계통 및 스마트 그리드에 사용되는 전력변환시스템이 대표적이라 하겠습니다. 이러한 새로운 시스템의 고효율화 중심에 전력반도체가 있고, 오랫동안 유지되어온 기존 방식에서 전력반도체 재료/구조/공정/설계/집적 기술의 변혁이 요구되고 있습니다.
그간 메모리 및 평판 패널 분야에서 증명되었던 열정과 아이디어 그리고, 끈기를 근간으로 한 대한민국 반도체 엔지니어링의 저력을 다시 한번 전력반도체를 통하여 증명할 수 있는 좋은 기회가 도래하였다 하겠습니다.
전력반도체 분야 산학연 연대를 통한 공유와 시너지의 힘으로 차세대 대한민국 반도체로서 전력반도체가 자리 잡을 수 있도록 전력반도체 워크숍이 그 시작과 함께 의미 있는 초석이 되었으면 합니다.
본 워크숍을 준비하신 분들과 참석 및 발표하시는 모든 분들께 진심으로 감사드리는 마음으로 초대합니다. 건강하시고 좋은 시간이 되시기를 기원합니다.
2021년 8월
반도체공학회 회장 범진욱
반도체공학회 사업위원회 위원장 유재희
반도체공학회 전력반도체연구회 위원장 홍국태
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[행사 개요]
l 행사명: 반도체공학회 전력반도체연구회 ON-LINE Workshop
l 날짜: 2021년 9월 15일(수)
l 장소: ON-LINE
l 주최: (사)반도체공학회 전력반도체연구회
l 운영위원회:
| 운영위원장 |
홍국태 위원 (LX 세미콘) |
| 운영위원 |
구상모 교수 (광운대학교), 구용서 교수 (단국대학교), 김경기 교수 (대구대학교), 노태문 박사 (한국전자통신연구원), 김도균 교수 (한국폴리텍대학), 김형우 박사 (한국전기연구원), 석오균 교수 (금오공과대학교), 유재희 교수 (홍익대학교), 이윤식 교수 (울산과학기술원), 차호영 교수 (홍익대학교), 최중호 교수 (서울시립대학교) |
프로그램
| 시간 |
강연 제목 |
강연자 |
| 09:30-09:40 |
ON-LINE Workshop 접속 (대기) |
| 09:40-09:50 |
개회사 |
범진욱 회장 (반도체공학회 ) |
| 09:50-10:00 |
환영사 |
김휘원 본부장 (한국반도체산업협회) |
| 세션 1: SiC & GaN 파워소자 (좌장: 김도균 교수) |
| 10:00-10:30 |
SiC 파워소자 기술 (Advances in SiC Power Device Technology) |
구상모 교수 (광운대학교) |
| 10:30-11:00 |
SiC MOSFET 소자 및 공정 설계 |
석오균 교수 (금오공과대학교) |
| 11:00-11:30 |
GaN 파워소자 기술 |
차호영 교수 (홍익대학교) |
| 11:30-12:00 |
SiC Lateral Device for SiC IC |
김형우 박사 (한국전기연구원) |
| 세션 2: Si 파워소자 (좌장: 차호영 교수) |
| 13:00-13:30 |
Overview of Power Devices |
강혜민 교수 (한국에너지공과대학교) |
| 13:30-14:00 |
Si Power Device Physics and Modeling (IGBTs and SJ MOSFETs) |
임지용 수석 (매그나칩반도체) |
| 14:00-14:30 |
MCT (MOS Controlled Thyristor) 기술 |
박건식 실장 (한국전자통신연구원) |
| 세션 3: 파워 패키지/모듈/신뢰성 (좌장: 김형우 박사) |
| 15:00-15:30 |
전력반도체 패키지 파워모듈의 개요 및 응용에 대하여 |
윤상원 교수 (한양대학교) |
| 15:30-16:00 |
Chip Packaging Interaction for SiC Schottky Barrier Diode |
장성욱 교수 (동의대학교) |
| 16:00-16:30 |
방사선 이용 전력반도체 신뢰성 평가 및 성능개선 기술 |
김동석 박사 (한국원자력연구원) |
| 16:30-17:00 |
전력반도체의 신뢰성 평가 기술 |
최성순 책임 (한국전자기술연구원) |
|
* 주최측의 사정으로 프로그램이 일부 변경될 수 있습니다.
강연 요약
구상모
(광운대학교) |
SiC 파워소자 기술 (Advances in SiC Power Device Technology)
SiC는 내전계 강도가 Si의 10배, 열전도도가 Si의 3배 이상이고 소자 제작에 필요한 N형과 P형 도핑의 제어가 용이하여, 고에너지갭 소재 가운데에서도 기존 Si 대비 기판, 공정, 소자 구조 측면에서의 높은 유사성을 바탕으로 시장에 진입하였다. SiC에 기반한 파워 소자가 최근 글로벌 전기차량에 탑재되기 시작한 이래, 최근 국내기업의 전기차 전용 플랫폼의 인버터 파워모듈에도 채용되는 등 전기차, 전기버스와 고속열차 등을 포함한 응용 분야에 본격적으로 적용되고 있다. 본 발표에서는 Diode와 MOSFET을 포함한 SiC 파워소자의 핵심 기술에 대하여 살펴보고 향후 기술 개발 방향에 대해 논의하고자 한다. |
석오균
(금오공과대학교) |
SiC MOSFET 소자 및 공정 설계
SiC MOSFET은 낮은 온-저항과 빠른 동작속도 등으로 기존 Si기반 IGBT를 대체하고 있다. 하지만, SiC의 우수한 물성에도 불구하고 재료/공정 등의 문제로 SiC MOSFET의 성능이 제한되고 있다. 본 발표에서는 SiC의 문제점을 극복하고 고성능·고신뢰성 SiC MOSFET을 구현하기 위한 공정 및 설계기술에 대해 소개한다. |
차호영
(홍익대학교) |
GaN 파워소자 기술
Wide Bandgap Semiconductor 소재인 GaN 반도체는 높은 항복전계와 전자이동도를 가지고 있기 때문에 고출력 RF 증폭기 및 고효율 전력 스위칭 소자로 많은 관심을 받고 연구 개발되어 상용화 단계에 진입하였다. 본 발표에서는 차세대 초고효율 전력소자인 GaN 기반 전력반도체의 차별성과 기술의 발전 방향을 소개한다. |
김형우
(한국전기연구원) |
SiC Lateral Device for SiC IC
최근 각광받고 있는 전기자동차, 우주· 항공과 같이 고온 환경에서의 구동이 가능한 시스템을 요구하는 분야에서 SiC 기반 전력반도체소자와 함께 SiC 기반 집적회로 개발에 대한 요구가 증가하고 있다. 이에 따라 SiC 기반 집적회로 개발에 필요한 SiC 수평형 소자 개발의 필요성도 증가하고 있다. 본 발표에서는 SiC 집적회로 개발에 필요한 SiC 수평형 소자 (SiC Lateral MOSFET)의 국내외 개발 현황과 적용 분야에 대해 소개한다. |
강혜민
(한국에너지공과대학교) |
Overview of Power Devices
전력 반도체는 교류-직류 변환 및 직류-교류 변환기에 사용되는 핵심 부품이며, 이러한 변환기들은 가전기기, 전기자동차, 산업체 모터, 스마트 변압기 등에 사용된다. 전력 반도체는 동작 전압, 항복 전압, 그리고 스위칭 속도에 따라 8가지 형태로 구분될 수 있다. 이번 강의에서는 8가지 전력반도체의 전류 이동 특성, 전계 분포, 스위칭 특성 등에 대하여 살펴 볼 것이다. |
 임지용
(매그나칩반도체) |
Si Power Device Physics and Modeling (IGBTs and SJ MOSFETs)
전력용 반도체 설계를 위해 실험 결과와 시뮬레이션을 Calibration 하는 작업은 매우 중요하다. 본 세션에서는 대표적 전력반도체에 속하는 Si IGBT와 SJ MOSFETs의 Device Modeling에 있어 고려해야 할 사항들과 해결방법을 실험과 Simulation 측면에서 제시한다. |
박건식
(한국전자통신연구원) |
MCT (MOS Controlled Thyristor) 기술
MCT (MOS Controlled Thyristor)는 MOS Gate로 Turn-on 및 Turn-off를 구동하는 Thyristor 전력반도체로써 높은 전류밀도에서 낮은 전압손실, 빠른 스위칭 속도 뿐만 아니라, Capacitive Discharge 응용분야에서 큰 Peak 전류와 높은 di/dt 의 장점을 가지고 있다. 본 발표에서는 MCT 소자의 특성과 한국전자통신연구원의 1400V 및 2500V급 MCT 개발 결과를 소개한다. |
윤상원
(한양대학교) |
전력반도체 패키지 파워모듈의 개요 및 응용에 대하여
파워모듈은 전력반도체의 패키징 기법 가운데 하나이며, 고전력 및 고신뢰성이 요구되는 분야에 특히 유용하다. 파워모듈은 다수 전력반도체 Die 들이 전용기판에 직접 접합된 형태를 가지고 있으며, 이미 높은 수준의 신뢰성이 필요하지만 최근 화합물 전력반도체와 같은 새로운 전력반도체 소자의 도입에 따라 더욱 중요해지고 있다. |
장성욱
(동의대학교) |
Chip Packaging Interaction for SiC Schottky Barrier Diode
탄화규소(SiC) 전력 소자는 고전압, 고온 및 고주파 전력 전자 응용 분야에 유리한 전기적 및 열적 특성으로 인해 전력 반도체 시장에 큰 관심을 보이고 있다. 전력 반도체 장치소자 중에서 SiC 쇼트키 배리어 다이오드(SBD)는 현대 전력 시스템에서 고효율 에너지 변환의 역할이 증가함에 따라 시장에서 수요가 증가하고 있다. 그러나 SiC SBD는 가혹한 환경에서의 패키징 불량, 접촉 불량, 칩 불량 등의 신뢰성 문제는 여전히 불가피한 문제이다. 이러한 불량들을 극복하기 위해서 설계 단계에서 SiC SBD를 평가하는 것이 중요하다. 이 중 패키지로 인한 칩 고장은 장기 불량 모드에 속해 있는 경우로 초기에 걸러 내기에는 어렵고 복잡한 문제일 수 있다. 이러한 문제점을 설계 단계에서 평가하기 위한 방법론을 본 연구에서 제시하고 있다. 본 연구에서는 SiC SBD의 패키지의 와이어 본딩 공정 조건들인 와이어 본딩 개수, 와이어 직경 및 공정 각도에 따른 칩의 신뢰성을 파악할 수 있는 칩 패키지 상호작용에 대하여 제시하고 있다. |
김동석
(한국원자력연구원) |
방사선 이용 전력반도체 신뢰성 평가 및 성능개선 기술
국내외적으로 우주 산업에 대한 관심이 높아짐에 따라 우주 기술 및 관련 소재 및 부품에 대한 관심도 함께 높아지고 있다. 우주라는 특수 환경의 특징 중 하나는 바로, 우주방사선이 존재한다는 것이다. 따라서 우주방사선환경에서 동작하는 전자부품, 특히 반도체는 우주방사선 모사 환경에서 신뢰성 평가를 받아야만 위성 또는 발사체 등에 탑재될 수 있다. 본 발표에서는 우주방사선이 반도체에 미치는 방사선 효과 및 신뢰성 평가방법에 대해 알아보고, 추가적으로 방사선 기술이 전력반도체의 성능을 향상시키는 기술에 대해 소개하고자 한다. |
최성순
(한국전자기술연구원) |
전력반도체의 신뢰성 평가 기술
EV, 신재생에너지 산업의 확대로 전력반도체도 많은 관심을 받고 있다. 전력반도체는 저전력 반도체 대비 높은 발열로 인해 전통적 주위(Ambient) 온도 기반의 신뢰성평가와는 다른 방식으로 신뢰성을 평가한다. WBG 반도체를 포함하는 전력반도체의 고장 메커니즘을 살펴보고, 그에 적합한 신뢰성평가기술을 종합적으로 살펴보고자 한다. |
ON-LINE Workshop 안내
l 워크숍 홈페이지 로그인 후 등록 완료 시 9/15(수) 부터 Workshop 동영상 시청이 가능합니다.
l 워크숍 재시청: 2021-09-16~2021-09-29; 14일 간 워크숍 홈페이지에서 재시청 가능합니다.
l Q&A는 9/23(목)까지 해당 강연자와 질문을 메일(online@theise.org)로 문의 주시면, 각 강연자가 추후 영상 촬영 또는 서면 답변으로 회신하는 방식으로 진행됩니다.
l 수료증 및 거래명세서는 Workshop 종료 후 E-mail로 개별 송부됩니다.
ON-LINE 등록 안내
l 홈페이지 신청: https://event.theise.org/online
l 사전 등록 기간: 2021년 9월 3일(금) 까지
l 등록비
| 구분 |
학생회원 |
일반회원 |
비회원 |
| 9월 3일(금) 까지 |
15만원 |
20만원 |
25만원 |
| 9월 4일(토) 부터 |
20만원 |
25만원 |
30만원 |
* 학회 회원 등록 시 본 강좌 등록비가 감액되오니 https://www.theise.org/sub-6/에 회원가입 후 등록 신청 가능합니다.
l 결제 방법: 신용카드 결제 또는 무통장 입금; 국민은행, 028201-01-094902 (예금주: (사)반도체공학회)
전자계산서 발행 : 온라인 등록(무통장 입금 선택) 후 요청사항 및 사업자등록증을 문의처 메일로 송부
l 문의처: (사)반도체공학회 사무국 02-553-2210 / online@theise.org
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