NXP 화합물 반도체, 커지는 5G 전기자동차 반도체 시장의 핵심

 

자동차 반도체 칩의 가장 큰 제조업체 중 하나인 르네사스 일렉트로닉스는 일본 공장 중 한 곳에 화재가 발생해 생산이 중단되었습니다. 이 화재 사건으로 인해 이미 산업 전반에 걸쳐 차량 생산량을 억제한 반도체 부족이 악화가 되었습니다. 르네사스의 화재로 인해 칩 부족으로 수십억 달러의 매출을 놓치고 있는 자동차 회사들에게는 또 다른 타격이 되었고 르네사스는 센서, 전력 및 배터리를 관리하는 구성 요소 및 대시보드 디스플레이에 전원을 공급하는 부품을 포함해서 차량에 사용되는 다양한 칩을 만듭니다.

 

게다가 얼마전 텍사스 전력망 붕괴로 자동차 칩의 최대 제조업체인 NXP반도체는 BMW, 혼다, 도요타, 테슬라 등 굵직한 완성차 제조사들을 고객사로 두고 있으며 매출 절반이 차량용 반도체입니다. 게다가 고객사의 품질 인증까지 받는 시간이 너무 오래 걸려 시장 진입 또한 높은 것으로 나옵니다. 

 

화합물 반도체가 여기에 떠오르는 것이기도 하며, 화합물 반도체가 5G, 산업설비, 전기차등에 사용되기 시작해서 화합물 전력 반도체 시장규모가 2020년에는 8억 달러에서 2029년에는 50억 달러까지 커질 전망을 가지고 있습니다. 화합물 반도체는 실리콘 카바이드(SIC), 갈륨나이트라이드(GaN), WBG(와이드밴드갭) 소재를 사용해서 제조되는 반도체로 화합물 반도체가 기존 실리콘 반도체보다 10배 이상 큰 전압에도 견딜 수 있는 장점이 있습니다. 화합물 반도체는 두 개 이상의 화합물로 이뤄진 반도체로 실리콘 단독이 아닌 여러 개를 섞은 것입니다. 

 

 

EV 수요가 촉진하는 화합물 반도체 시장 전망

 

전기자동차 시장에서 화합물 반도체 수요가 높아짐에 따라 전기차에서 전기 에너지를 효율적으로 변환하고 분배하는데쓰이는 파워 모듈은 구리와 은 같이 고온에서 견딜 수 있는 속성을 가진 소재를 접착제로 사용하며 파워모듈을 구성하는 전력반도체를 만드는 Infineon Technologies와 ST 마이크로 일렉트로닉스가 프랑스의 갈륨 나이트라이드(GaN) 혁신기업 엑사간(Exagan)의 채대 지분을 인수하는데 합의하기도 했습니다.

 

5G 시대, 4G보다 진동수가 높은 5G의 에너지는 높으며 높은 주파수와 출력에서도 화합물 반도체가 필요합니다. 앞서 말씀드린 세계적인 차량용 반도체 기업인 NXP는 미국 애리조나에 5G 지원을 위해 (GaN) 연구소를 오픈하기도 했습니다.

 

ST 마이크로일렉트로닉스와 NXP 이 두 기업은 전력 반도체 시장은 파운드리 기업에게도 새로운 기회가 되었습니다. 5G 시대가 도래함에 따라 고효율, 고출력, 고주파 동작이 가능한 반도체칩이 중요하게 되었습니다. 또한 자동차 시장에 더욱 많은 반도체 칩이 사용되고 전기자동차의 주행거리를 늘리기 위해 반도체 칩의 전력 효율이 날이 갈수록 중요해지고 있습니다.

 

이러한 흐름에 따라 화합물을 이용한 전력 반도체가 점점 더 주목받기 시작했습니다. 특히 실리콘 카바이드(SIC)와 갈륨나이트라이드(GaN)을 이용한 전력 반도체 시장 확대가 기대되고 있으며. 두 반도체 물질 모두 넓은 밴드 갭을 가지는 반도체로 실리콘 대비, 절연 파괴 전개가 높아 고전압에서도 동작이 가능하며 고온 환경에서도 동작이 가능하여 고출력을 낼 수 있는 화합물 반도체 시장은 더욱 기대가 커지고 있는 필드이기도 합니다

 

 

 

 

 

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