일본산업뉴스요약

온 세미컨덕터, 에어컨 제어용 IC 개발
에어컨 실외기의 소형화

대형 반도체 기업 온 세미컨덕터(On Semiconductor)의 일본법인은 프린트 기판에의 실장면적을 기존 대비 약 30% 삭감할 수 있는 에어컨 용 모터 구동 IC를 개발했다.

지금까지 두 가지로 나뉘어 있던 회로를 한 가지로 통합하고 소형화를 실현한다. 부품 비용도 “기존 대비 약 10% 줄일 수 있다.”(이이무라 매니저) 라고 한다. 부품수가 줄어드는 것으로 조립 시의 불량률을 개선 할 수 있고, 기기의 신뢰성도 높아진다.

인버터 에어컨의 경우, 압축기(컴프레셔)의 모터를 돌리기 위해, 복수의 파워 소자와 보호회로를 집적한「인텔리전트 파워 모듈(IPM)」이라 불리는 IC가 필요하다. 출력이 큰 대형 에어컨에서는, IPM에 더해 전력 변환 효율을 높이기 위한「역률개선회로(PFC)」도 필요해진다. 개발한 IC는 IPM과 PFC를 한 가지로 통합했다. “커스텀 제품 이외에서는 업계에서 처음이다.”(이이무라 매니저)

IPM과 PFC를 한 가지 패키지로 통합하기 위해, 독자의 기판기술「절연 금속 기판(IMST)」를 이용했다. IMST는 기존의 기판과 비교해서 미세한 배선이 가능한 것에서, IPM과 PFC를 상호 접속할 수 있다. 지금까지 다른 회사에서는 IPM과 PFC에「리드프레임」이라 불리는 박판 상태의 기판을 사용하고 있었다. 리드프레임은 복잡한 배선이 어렵고, 하나의 패키지로 만드는 것은 어려웠다.

IMST는 원래 산요전기의 반도체 부문이 오디오 용의 파워앰프용으로 개발한 기판기술이다. 산요의 반도체 부문을 매수한 온 세미컨덕터는, 그 기술을 에어컨 용 구동 IC의 소형화로 활용했다.

개발한 IC는 에어콘의 실외기에 탑재한다. IC의 실장면적을 줄인 것으로 실외기의 소형화에 기여할 수 있다. 고급 에어컨은 실외기를 작게 하기 위해 부품의 소형화가 요구되고 있다.

아시아의 조립공장에서는, 생산 불량률을 개선하기 위해 부품수의 삭감이 요구 되고 있고, 그러한 요구에도 응할 수 있다.

IPM과 PFC를 한 가지로 하는 것으로 “전자 잡음도 줄일 수 있었다.” 라고 이이무라 매니저는 말한다. IPM과 PFC는 수 백 볼트의 전압을 고속으로 스위칭 할 때에 전자잡음이 발생하기 쉽다.

특히 IPM과 PFC를 잇는 배선부분이 길면 잡음이 나오기 쉽게 된다. 이번에는 IPM과 PFC를 한 가지의 패키지로 집적하고, 배선 길이를 짧게 만들기 때문에 ”잡음이 줄고, 기기의 설계가 용이해진다.” (이이무라 매니저)

개발한 IC는 15암페어의 출력전류에 대응한「STK57FU394AG-E」와 30암페어에 대응한「STK5MFU3C1A-E」의 두 가지 품종이다. 1만개 단위의 주문 시의 단가는, 15암페어 제품이 7.4달러, 30암페어 제품이 12.3달러이다.

용도는 90%가 에어컨으로, 히트펌프와 산업용의 팬 등으로도 이용할 수 있다. 칩은 니이가타공장을 시작으로, 세계 각지에서 생산하지만, 패키지 조립은 베트남 공장에서 한다.

두 가지 제품 합쳐서 2018년에 1500만 달러의 매출을 목표로 한다.

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