트랜스폼, 최신 고전압 GaN 신뢰성 데이터 공개

현장 가동시간 100억 시간 돌파, 전년대비 고장률 1 미만으로 감소

2020-10-30 13:45 출처: Transphorm Inc.

트랜스폼의 GaN FET를 사용하는 범용 고속 충전 어댑터로 구동되는 최근 출시된 스마트 폰

골레타, 캘리포니아--(뉴스와이어) 2020년 10월 30일 -- 트랜스폼(Transphorm, Inc.)(미국장외시장(OTCQB): TGAN)이 자사 질화갈륨(GaN) 기술의 품질과 신뢰성(Q+R)에 관한 업데이트 정보를 29일 공개했다.

트랜스폼은 전 세계에 높은 신뢰도의 고성능 GaN 전력 변환 제품을 제공하는 선구적 기업이다. 현재 트랜스폼 GaN 플랫폼은 실사용 애플리케이션에서 10억 시간 당 1회 미만의 고장률 FIT을 제공하며 대단히 높은 안정성을 구현하고 있다. FIT 산정은 약 250MW의 설치기반에서 누적된 100억 시간 이상의 현장 가동시간을 토대로 했다.

트랜스폼의 장치는 오늘날 65W에서 3kW에 이르는 폭넓은 애플리케이션에서 사용되고 있다. 스마트폰과 노트북용 범용 고속 충전 어댑터, 견고하고 광범위한 산업용 전력 모듈, 유럽 의회와 평의회가 의무화한 고전력 효율의 친환경 설계 요건(ErP: 지침 2009/125/EC).)에 부합하는 1.5~3.0kW의 티티늄급 데이터 센터 전원 공급 장치 등이 대표적 예다.

트랜스폼 GaN과 SiC 신뢰성 비교

실리콘 카바이드(SiC) 전원 장치는 대체 전력 변환 솔루션으로 전력 GaN 솔루션에 비하면 후기 성숙기에 접어든 상태다. 상업화가 먼저 이뤄진 SiC의 현장 가동시간은 1조 시간 이상으로 트랜스폼 GaN의 10억 시간에 비해 훨씬 길다. 하지만 최근 보고서에 따르면 SiC의 현장 고장률 FIT는 4.1[1]에 이른다. 트랜스폼 GaN의 FIT이 1 미만인 것은 현재까지 달성한 우수한 현장 신뢰성을 보여준다.

사내 신뢰성=현장 신뢰성=정확성

초기 불량률(Early Life Failure, 약칭 ELF) 또는 초기 고장이라 칭해지는 외재적 신뢰성(Extrinsic Reliability)은 부품 고장을 야기할 수 있는 재료, 설계, 공정 제어 결함을 식별하는 사내 제조사 분석을 통해 산정된다. 또 다른 지표인 현장 고장률은 판매된 총 부품수에 대해 생산 중인 고객 시스템에서 고장을 일으킨 장치 수를 측정한다.
 
FIT 비율을 평가할 때는 위의 두 지표인 ELF와 현장 고장률을 조사하게 된다. 두 비율의 수렴은 반도체 제조사의 내부 신뢰성 평가가 정확함을 의미한다. 고객사는 보고된 장치 성능 수준을 확신할 수 있다.
 
트랜스폼은 2019년 1월 현장 고장률 FIT이 3.1을 기록했다고 발표했다. 2019년 말 현장 고장률 FIT은 2.2로 감소했다. 현재 트랜스폼의 현장 고장률 FIT은 1 미만으로 현재 ELF FIT 비율 0.61[2]과 거의 일치한다.

고객사에 있어 기술의 ELF 통계를 파악하는 것은 보증 청구를 통제하는 데 필수적이다. 트랜스폼은 초기 불량률 측정 시 국제반도체표준협의기구(JEDEC)의 JESD74A 표준에 정의된 표준 산업 관행을 따르고 있다. 트랜스폼은 보수적인 결과를 보장하기 위해 최대 스파이크 정격과 85°C의 적절한 사용 온도로 자사 장비를 테스트한다. JEDEC 인증에 초기 불랑률 테스트가 필요함에도 불구하고 이를 일반적으로 보고하는 곳은 반도체 장비 제조사 정도며 대다수 GaN 및 SiC 전력 전자 제조업체는 이를 등한시하고 있다.

론 바(Ron Barr) 트랜스폼 품질/신뢰성 담당 부사장은 “현재 고전압 GaN 반도체 회사 중 ELF를 보고하는 회사는 트랜스폼이 유일한 것으로 안다”고 밝혔다. 그는 “트랜스폼은 고객이 광밴드갭(wide bandgap) 기술을 비교할 때 특정 정보를 필요로 한다는 것을 잘 알고 있으며 따라서 투명성을 목표로 삼고 있다”고 말했다. 이어 “또한 신뢰성 데이터가 다르게 산정되거나 일반적이지 않은 방식으로 가공됐는데도 동일한 유형의 지표로 보고되는 사례가 빈번해 정확성을 철저히 추구하고 있다”고 설명했다. 바 부사장은 “이 같은 추세를 감안해 트랜스폼은 업무상 중요한 지표를 증명하는 데 사용해야 하는 적절한 방법과 그 이유를 설명하는 데 교육의 중점을 두고 있다”고 강조했다.
 
트랜스폼은 업계에 가장 효과적인 Q+R 테스트 방법과 결과 해석 방법을 교육해 고객이 비즈니스의 중요 의사 결정에 필요한 정확한 신뢰성 데이터를 얻을 수 있도록 지원하고 있다. 트랜스폼의 신뢰성 테스트에 대한 최신 동영상에서 더 많은 내용을 알아볼 수 있다.
https://bit.ly/3mnMHbg.

특히 웹사이트에서 제공되는 트랜스폼의 신뢰성 보고서는 2020년말까지 2세대, 3세대 GaN FET 전 제품의 ELF FIT 비율을 포함하도록 업데이트될 예정이다.

트랜스폼(Transphorm) 개요

GaN 분야 혁신의 글로벌 선도 기업 트랜스폼(www.transphormusa.com)은 고전압 전력 변환 애플리케이션을 위한 최고 성능과 최고 신뢰도를 갖춘 고전압 GaN 반도체를 설계 및 제조한다. 1000개 이상의 특허를 소유 또는 허가받아 최다의 전력 GaN IP(지적 재산) 포트폴리오를 보유하고 있는 기업 중 하나인 트랜스폼은 업계 최초의 JEDEC 및 AEC-Q101 인증 GaN 반도체 소자를 생산하고 있다. 수직으로 통합된 장치 비즈니스 모델을 통해 모든 개발 단계에서 설계, 제작, 장치 및 응용 프로그램 지원을 혁신할 수 있다. 트랜스폼의 혁신은 전력 전자 제품이 실리콘의 한계를 극복해 99% 이상의 효율을 달성하고 전력 밀도를 40% 이상 높이는 동시에 시스템 비용을 20% 절감할 수 있도록 뒷받침한다. 트랜스폼 본사는 미국 캘리포니아주 골레타에 위치하고 있으며 골레타와 일본 아이즈에 생산 시설을 운영하고 있다. 상세 정보는 웹사이트(www.transphormusa.com)나 트위터(@transphormusa)를 통해 확인할 수 있다.

[1] ‘SiC 기반 전기차(EV) 애플리케이션’, 파워일렉트로닉스뉴스(Power Electronics News), https://www.powerelectronicsnews.com/sic-enabling-ev-applications/, 2019년 4월 12일

[2] 520볼트에서 측정(80% V(BL)DSS는 JEDEC 표준이다.)
 
비즈니스 와이어(businesswire.com) 원문 보기: https://www.businesswire.com/news/home/20201029005444/en/

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