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PROJECT

국책과제

SiC MOSFET 소자 적용 단상/3상 AC/DC 컨버터 스마트 파워 IC 개발

 2022.04.01 ~ 2025.12.31

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개발 대상 기술,제품의 개요

  • SiC 컨버터 스마트 파워 IC용 저면적/고감내 1.8V/5V/24V/30V급 ESD 보호회로 개발 

  • 개발된 ESD Clamp와 SiC용 단상/3상 AC/DC 컨버터 스마트 파워 IC 간 간섭 분석 및 최적화 설계 연구

  • 설계변수 최적화, 레이아웃 기법을 통한 선행 연구 대비 20% 이상의 저면적 ESD 보호회로 제작

 

개발결과의 활용방안​

  • 많은 전력을 사용하는 컨버터의 성능을 높임으로서 전력망의 안정과 함께 사용 에너지 저감에 기여

  • 전기차 급속 충전기, 산업용 컨버터 등에 사용 가능하며 개발된 각 요소 부품들은 산업용 인버터에도 적용

  • 산업계/전기자동차 보조전원이나 높은 전압과 빠른 스위칭 주파수가 필요한 곳에 폭넓게 사용

베젤리스 스마트폰용 세라믹 스피커 구동을 위한 고효율 고전압 지능형 SoC 상용화 개발

 2020.04.01 ~ 2022.12.31

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개발 대상 기술,제품의 개요

  • 세라믹 스피커 드라이브 IC용 5/13.5 V급 ESD Clamp 개발 및 제작

  • 핵심 설계변수 선정 및 Operation Range 및 ESD 특성 최적화

  • ESD Design 면적 효율 증대를 위한 다채널(양방향) 특성 개발

 

개발결과의 활용방안

  • 스마트폰/태블릿: 기존 리시버 및 스피커 그릴을 제거한 베젤리스 구현

  • 노트PC: 화면에서 직접 소리가 발생하여 몰입도 높이는 게이밍 PC에 적용

  • 평판TV: 초박형 대형 TV 화면에서 소리 발생시켜 기존 스피커 제거

전기자동차를 고려한 파워 스위치와 홀 센서를 내장한 저소음 3상 BLDC 모터 구동 SoC 개발

2020.05.01 ~ 2023.12.31

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​개발 대상 기술,제품의 개요

  • 저소음 저전력 3상 BLDC 모터구동 통합 SoC 구조 기술 개발

  • 저소음 3상 BLDC 모터제어 회로 IC 기술 개발

  • 3상 BLDC 모터구동 통합 SoC용 초소형 I/O 및 Power ESD Clamp 기술 개발

  • BLDC 모터구동 통합 SoC용 초소형 ESD 기술 개발

 

개발결과의 활용방안

  • 3상 BLDC 모터구동 통합 SoC는 HVAC, 파워스티어링, 각종 쿨링팬 모터 등의 전기자동차와 세탁기, 냉장고 등 백색가전 제품, 드론, 로봇 청소기, 전동 모터 제품 및 의료 제품 등 다양한 산업분야에 응용 및 활용할 것을 기대

AI 기기 이미지 센서 IC용 래치업 면역 및 초소형 고감내 ESD 보호회로 개발

2018-06-01 ~ 2022-02-28

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​개발 대상 기술,제품의 개요

  • 고감내 ESD 보호를 위한 PAD based ESD 보호회로 및 IP 개발

  • HBM 6kV, MM 600V 이상의 새로운 구조의 고감내 ESD 보호회로 설계 및 제작

  • 초소형 고감내 ESD 보호회로 One-Chip 기술 및 구조 설계 및 제작

  • 12V/20V급 고전압용 ESD보호회로 레치업 면역 및 초소형/고감내 설계 및 제작

 

개발결과의 파급효과

  • 고 신뢰성을 바탕으로 국산 IT세트의 명품화

  • 4차 산업시대에 적합한 핵심 IT 원천기술 확보

  • 웨어러블, 차량용 전장품, 스마트폰, IOT 등 4차 산업의 주력산업에 광범위하게 적용 가능

고속 스위칭 DC-DC 컨버터를 위한 회로 기술 개발

2017.07.01 ~ 2022.03.31

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​개발 대상 기술,제품의 개요

  • 초저전력 고주파 입력에 대한 고효율 에너지 변환 소자 개발

  • 고출력 고주파 입력에 대한 고효율 에너지 변환 소자 개발

  • MISO 또는 MIMO 컨버터 기술

  • 슈퍼 캐패시터 등을 이용한 센서 노드 구동회로 기술과 저전력 배터리 충전회로 기술

  • ​전력관리 회로용 ESD 보호회로 기술 개발

 

개발결과의 파급효과

  • 고 신뢰성을 바탕으로 국산 IT세트의 명품화

  • 4차 산업시대에 적합한 핵심 IT 원천기술 확보

  • 웨어러블, 차량용 전장품, 스마트폰, IOT 등 4차 산업의 주력산업에 광범위하게 적용 가능

차세대 시스템 반도체 설계 전문 인력 양성

2021-03-01~2026-02-28

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​개발 대상 기술,제품의 개요

  • 시스템반도체 분야의 기업 수요 기반 교육 및 산학 프로젝트 기반의 교육과정 운영으로 즉시 전력화 가능한 인재 양성

  • 설계 특화 전문 인력 양성을 위한 맞춤형 교육과정 개발 및 운영

  • 타 산업 분야와 연계·융합된 시스템반도체 교육과정 개발

 

개발결과의 기대효과

  • 차세대 시스템반도체 설계 분야 중소․중견기업의 전문 인력 인력부족 해결

  • 기업 주도의 석사급 전문 인력 양성 및 공급을 통해 산학 연계형 인력양성 생태계 조성

  • 기업 수요 기반의 교육과정 설계 및 운영, 산학 프로젝트, 현장실습 등을 통해 즉시 전력화 가능한 전문 인력 양성

  • 해외 기술 의존이 심각한 시스템반도체 분야에서 핵심인재를 양성과 그에 따른 혁신적인 기술 개발을 통해 새로운 성장 기반 마련

친환경 차세대 반도체의 신뢰성 향상을 위한 4H-SiC 기반 ESD 보호소자 핵심기술 개발

2021-06-01~2024-02-28

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​개발 대상 기술,제품의 개요

  • 4H-SiC 환경의 ESD 보호 소자의 Snapback 제어 및 SOA 확보를 위한 핵심 원천기술 개발

  • 4H-SiC 반도체에 최적의 호환성을 제공하기 위해 설계 기법을 통한 ESD Design Window 최적화를 수행

  • 4H-SiC의 우수한 전류구동능력, 고온 특성을 유지하고 4H-SiC의 강력한 Snapback을 효과 적으로 제어할 수 있는 새로운 구조의 개발

​

개발결과의 기대효과

  • 세계 최초 및 최고 수준의 고성능 ESD 보호기술의 선점

  • 500V 급 이상의 고전압용 적층형 4H-SiC 기반 ESD 보호소자 개발

  • 개발된 ESD 보호회로를 ESD　Clamp, TVS 등으로 적극적인 활용하여 전체 반도체 불량의 약 40%를 차지하는 ESD/EOS 파괴현상을 획기적으로 개선

  • 높은 에너지 효율로 차세대 친환경 전기 자동차(Fuel Cell Hybrid Vehicle, Hybride Vehicle), 태양광 발전, 가전, 산업기기 등의 분야에서 적극 활용되고 있는 SiC 반도체의 생산성 증대와 신뢰성 향상에 크게 기여

차세대반도체 불량분석 및 품질관리 전문인력양성

2022-03-01~2027-02-28

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​개발 대상 기술,제품의 개요

  • 반도체 품질관리란 반도체 제품의 전 사용 주기에 따른 불량률을 개선하여 안정적으로 양산할수 있는 시스템 구축

  • 단제조업의 핵심 산업인 반도체는 전자산업에 반드시 필요한 필수 부품으로 고성능·고집적·저전력화 등에 따라 안정적인 수율과 품질의 중요성이 요구

  • 반도체를 생산하는 과정에서의 공정정보를 측정하거나, 제품 제작 후의 성능 평가, 수명 평가를 포함하는 제품의 품질관리에 집중할 수 있도록 하는 것이 중요

 

개발결과의 기대효과

  • 기업 주도 석사급 이상 전문 인력 양성 및 공급을 통해 산학 연계형 인력양성 생태계 조성

  • ‘산학 프로젝트–현장실습-고용’ 연계를 통한 실무형 인재 양성을 통해 재교육 비용 감소 및 생산성 향상 효과

  • 기술그룹별 기업 수요를 반영한 표준 교육과정의 수립 및 제시를 통해 참여대학 뿐만 아니라 타 대학의 동종 분야 석사인력 양성 확산 기대

  • 기업의 자체 교육에 의존이 심각한 반도체 품질관리 분야에서 전문인력 및 관련 기술 경쟁력 확보를 통해 새로운 성장 기반 조성

지능형 사물 에너지 (iEoT) 반도체 시스템 융합 다빈치형 인력양성 센터

2021.04.01 ~ 2026.12.31

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​개발 대상 기술,제품의 개요

  • ‘지능형 사물 에너지 (intelligent Energy-of-Things; iEoT) 센터’를 설립하여 융합형 인재양성을 위한 선도적 플랫폼을 구축

  • 시스템반도체 설계전공 대학원생은 물론 에너지 반도체 응용분야 전공자들도 MPW까지 수행하는 PBL (Project-Based Learning)기반 교육과정을 통해서 집적회로의 설계·제작·측정 기술을 습득 및 운영

  • 시스템반도체는 다품종 맞춤형 산업으로써 설계기술에 대한 노하우만을 보유한 수직형 전문인력이 아닌 에너지 산업 전반에 대한 이해도 또한 높은‘T자형’융합 전문인력양성이 필요

 

개발결과의 기대효과

  • 산업 현장에서 빠르게 성과를 낼 수 있는 고급 인재 양성

  • 참여 학생들의 기업에 대한 이해도를 높이고 학생과 기업간의 고용 연계로 이어질 수 있는 네트워크 구성

  • OCW(Open Course Ware) 플랫폼을 통해 공개된 우수 교과목은 차후에도 시스템 반도체 인력양성 교육에 활용 가능

​산학과제

초소형/고감내 ESD Protection Network 구성 및 이를 내장한 빠른 과도 응답특성을 갖는

LDO Regulator

2019.09.01 ~ 2023.08.31

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​개발 대상 기술,제품의 개요

  • Gate-Floating 및 N-Stack 기술이 적용된 초소형/고감내 ESD 보호회로 설계 및 개발

  • 높은 감내특성과 빠른 Turn-on time을 갖는 ESD 보호회로 설계 및 개발

  • IC Failure 방지를 위한 ESD 보호회로 설계 및 개발

  • 낮은 다이나믹 저항을 갖는 저전압용 ESD 보호회로 설계 및 개발

 

개발결과의 기대효과

  • 한국의 반도체 기술의 기반으로 ESD 보호회로를 개발하여 적용하면, ESD design cost의 감소 및 고신뢰성을 바탕으로 세계 최초 및 최고 수준으로써 국산 IT 세트의 명품화에 기여, 기술과 시장을 석권 할 수 있을 것으로 전망

  • ESD 디바이스용 시스템 기술 개발로 인한 신뢰성 향상으로 웨이퍼 내 칩의 수율 증대를 통해 생산비용의 절감

  • 고감내 ESD 보호회로의 상용화로 인해 아날로그 및 RF 기술까지 망라한 전체 기술의 확보로 관련 IT 기술 전반에 큰 영향을 끼칠 것으로 기대

SiC MOSFET용 Gate Driver IC 개발

2021.06.01 ~ 2023.05.31

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​개발 대상 기술,제품의 개요

  • SiC (Silicon Carbide)는 실리콘(Si)에 비해 뛰어난 전계 강도, 에너지 밴드갭 및열전도 특성으로 인해 전력반도체소자용으로 각광받고 있는 소재

  • 전기자동차 분야에서는 연비향상을 위한 전력시스템의 효율 향상 및 무게 저감을 위해 시스템 구동 주파수를 100 ㎑ 이상으로 향상하는 연구와 고속 구동 환경에서의 게이트 드라이버 연구가 요구

  • 차세대 전력반도체소자인 SiC MOSFET를 최적 조건에서 구동할수 있는 고속 게이트 드라이버(Gate Driver IC) 회로를 설계 및 개발

 

개발결과의 기대효과​

  • SiC MOSFET는 소재의 우수한 전기적 특성으로 인해 Si MOSFET에 비해 뛰어난 전기적 특성을 가지고 있으나 초기에는 SiC MOSFET 전용 구동 드라이버나 보호회로가 개발되지 않아 특성을 제대로 활용할수 없었기에 한국의 반도체 기술의 기반으로 SiC MOSFET 기반 Gate Driver IC를 개발하여 적용하면 세계 최초 및 최고 수준으로써 국산 IT 세트의 명품화에 기여, 기술과 시장을 석권 할 수 있을 것으로 전망

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