전력반도체 모듈과 이산소자

반도체에서 이산소자/개별소자(Discrete)는 반도체 중 그 기능이 쪼개질 수 없는 것들을 말한다. 트랜지스터, 다이오드 등 그 기능이 더이상 세부적으로 나눠지지 않는 것들을 말한다. 따라서 그 규격과 형태가 표준화되어 많은 업체들이 거의 동일한 제품을 만든다.

알아봅시다: ⑬반도체의 종류별 구분법 - MSD(Motion System Design)

모듈은 개별소자와 달리 여러 반도체와 기능을 결합한 것. 전력반도체에도 모듈이 있고 이산소자가 있다. 전력반도체 상위 업체인 인피니온 홈페이지를 들어가보면 아래와 같은 제품들을 확인할 수 있다. 왼쪽이 이산소자고 오른쪽이 모듈. 

https://www.infineon.com/cms/en/product/power/mosfet/silicon-carbide/discretes/aimw120r035m1h/

 

모듈 내부에는 단순히 왼쪽의 제품들이 여러개 박혀 있는 것이 아니라, 구조가 조금 다르다. 반도체간 와이어본딩과 방열판, 단자 등이 결합된 것이 내부 모습이다. 이 또한 어느정도 설계력은 필요한 일이다. 개별 소자를 사서 조립하는 것 보다 더 공간활용도가 높고, 가볍고 신뢰성이 높은 등 강점이 있다.

보통 하나의 모듈에 IGBT 트랜지스터가 1개, 2개, 6개 정도 들어간다고 한다. 이렇게 모듈로 구성하는 것이 열 처리도 더 편리하고, 병렬 연결 등 자유도가 높아 특히나 고용량 전류를 다룰 때는 모듈 구성이 선호된다고 한다. 

개별 소자 판매하는 것 보다 모듈이 더 판가도 높고 마진도 많이 남는다고 한다. 또한 전력반도체의 경우 더 고용량의 전력을 처리할 수 있는 제품일 수록 더 판가가 좋은 것 같다. 동일한 시스템을 모듈로 구성하는게 단가가 2배 정도 된다고. 

2018년 기준 시장 점유율은 이정도라고 한다. 출처는 HSBC 증권