디 일렉 장경윤 기자 2022.10.04 00:00  ETRI 기술이전 통해 300W급 S-밴드 GaN RF HEMT 동작성능 검증레이다 장비, 5G, 가전기기 등 다양한 산업에 적용 가능2차 기술이전 진행 중…지속 개발 통해 오는 2024년 양산 목표S-band GaN RF HEMT 소자의 단면구조. 출처: 시지트로닉스시지트로닉스는 한국전자통신연구소의 기술이전을 통해 300W급 GaN(질화갈륨) RF HEMT(고전자이동도 트랜지스터)의 동작성능을 검증 완료했다고 30일 밝혔다.최근 공개된 S-대역 300와트(W)급 질화갈륨 전력소자는 S-대역인 2-4㎓(기가헤르츠) 주파수에서 동작해 군수 산업에선 레이다 장비에 적용되며, 5G 이동통신, 와이파이(WiFi), 블루투스에 활용된다. 또한 가전산업 수요처로 RF 오븐, 플라즈마 조명 및 반도체 장치용 고주파 발생기(RF generator)가 출현해 신시장에 대한 활용도가 높아지고 있다.시지트로닉스는 한국전자통신연구원(ETR)과의 1차 기술이전에서 고출력과 고효율을 동시에 만족시키는 질화갈륨 HEMT를 제작했으며, 칩을 패키징하고 검증 모듈에 장착해 출력전력 300W, 전력밀도 10W/mm 이상의 질화갈륨 반도체 소자 성능을 확인해 기술자립화를 달성하게 됐다. 이는 국내 최초 사례다.ETRI 강동민 박사(RF·전력부품연구실장)는 "해당 기술은 세계적으로 미국과 일본만 보유하고 있는 최신형 전투기의 핵심기술인 에이사 (AESA) 레이더에 적용이 가능하므로 방위산업의 경쟁력 강화에 크게 기여할 것"이라며 밝혔다. GaN RF 소자가 들어가는 AESA 레이더는 이지스함, 패트리어트와 같은 감시정찰 원거리 초정밀 체계에 사용돼 국방자립화의 핵심 기술로 지목되고 있다.시지트로닉스는 지난 2020년부터 ETRI로부터 기술이전을 받기 시작했으며, 현재는 2차 기술이전을 진행 중이다. 소자의 구조와 공정기술, 패키징 기술을 보강해 2023년에 샘플 수준을 확보하고 2024년에는 대량생산으로 진입하는 것을 목표로 하고 있다. 또한 시지트로닉스는 회사의 6인치 팹에 일부 장비를 보강함으로써 생산성을 높일 계획이다. 기존 ETRI의 팹은 4인치 기반이다. 시지트로닉스는 "기본적으로 개발에서 사업화까지 필요한 통상적인 엔지니어링 이슈들이 남아 있고, 차세대 제품화에 추가적인 시간과 전문인력이 소요되는 바, 질화갈륨 반도체 사업화를 위해 ETRI 연구진과 지속적인 협력을 구상하고 있다"며 "제품의 출력을 강화하고 5G 28GHz 고주파로 확장하기 위한 후속 개발로 연계할 계획"이라고 밝혔다.시지트로닉스는 전북대학교의 실험실창업 벤처기업이다. 그동안 구축한 'M-FAB'의 시설과 장비를 기반으로 6인치 WBG(와이드밴드갭) 반도체인 GaN SiC의 소자공정에 대한 파운드리 공정서비스를 개시했다. 광사진전사용 스텝퍼를 비롯한 80여 종의 장비를 보유해 6인치 전공정, 후공정, 테스트까지 생산 및 공정서비스 전반을 제공하고 있다. 이밖에 나노 수준 미세접합의 반도체 신소자 구조를 구현하는데 특화된 기술력으로 ESD(TVS), 광센서(APD, BB-PD), 전력소자(MOS, MCT)를 사업화하고 있으며, 6인치 M-FAB을 더욱 보강함으로써 3세대 반도체인 GaN, SiC, Ga2O3 에 대한 기술개발과 사업화를 중점으로 추진하고 있다. https://www.thelec.kr/news/articleView.html?idxno=18222 

시지트로닉스는 칩 스케일 패키지 (CSP: Chip Scale Package) 용도로, 과전류-과전압에 의한 손상을 방지하는 플립칩(Filp Chip) 과도전압억제소자(TVS, Transient Voltage Suppressors) 신제품 FC-TVS를 출시하였다.일반적으로 플립칩 TVS는 패드 금속으로 사용되는 AuSn(금과 주석 합금)에서 Au와 Sn의 조성비에 따라서 다이접착 강도나 금속퍼짐 등의 특성이 크게 영향을 받게 되어 품질 조절이 어려운 문제가 있다.당사에서 개발한 FC-TVS는 양호한 다이접착 강도를 가짐과 동시에 패드금속이 녹아서 칩 외곽 가장자리 측면까지 이동하여 신뢰성에 영향을 주는 문제를 차단할 수 있어 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있다. 이에 따라서 본 TC-TVS 제품은 패드간의 전기적 절연이 완벽히 이뤄지는 초소형 제품으로서 세계적 수준의 양산 기술로 평가된다.FC-TVS 제품의 정전기 방호기능은 IEC61000-4-2 Level 4를 만족시키며, 사용전압(VBR)은 7V~70V, 두께는 70~150um 범위에서 조절 가능하며 고객의 다양한 요구에 따른 사양으로도 칩 공급이 가능하다.FC-TVS는 현재 국내.외 몇 개 업체만 양산 기술을 보유하고 있는 첨단 제품으로 단가가 매우 높고 납기도 매우 길어서 국내.외의 셋트 업체는 많은 어려움을 겪고 있다. 시지트로닉스에서 제공하는 FC-TVS 제품은 단가 문제와 납기 측면에서 매우 높은 경쟁력을 갖춘 국내 최초의 양산제품으로 평가된다. 또한 고객의 다양한 요구 사양에 맞추어 칩의 크기, 두께 및 패드금속 재질 등 특화된 형태의 제품으로도 공급이 가능하므로 관련 사용자에게 기술적 편의가 제공될 수 있다.향후, 자동차용 고출력 LED와 산업용 수처리, 배기가스 센서 및 가정용 정수기, 가습기, 냉장고, 에어컨 등 다양한 응용 분야에서 초박형화, 소형화, 경량화에 크게 기여할 것으로 기대된다.작성일 : 2021-11-11시지트로닉스 

시지트로닉스(Sigetronics)는 한국전자통신연구원의 기술이전 프로그램을 활용하여 고속-고출력 스위칭용 전력반도체인 MCT(MOS Controlled Thyristor) 소자를 개발하고 Line-up 상용화를 위한 국책사업을 진행하기로 하였다. 동 제품은 MOS(Metal Oxide Semiconductor) 게이트로 구동하는 사이리스터로 대전류 밀도에서 낮은 전압손실과 높은 펄스전류 및 di/dt 특성에 의한 초고속 스위칭 성능으로 민수용 및 군수용 펄스파워 응용에 탁월한 성능을 제공한다.장기간의 연구개발을 통하여 고전압 termination, 3중 확산기술, 신소자구 조 및 제조방법, 저저항 패키징과 같은 핵심기술과 관련한 지적재산권을 기반으로 하여 독창적 고유기술로 제작된다. 주요 성능으로 순방향 항복전압 >1.6kV, 누설전류 <0.1uA, 턴온/오프 전압 < +5V와 >-5V, 피크전류 >1kA, 펄스전류 상승기울기 10kA/us의 사양을 제공한다. 동급 제품은 세계적으로 미국에서 유일하게 독점으로 EL (Export Liscence) 규정하에 보급해왔지만 이제 한국의 내부기술로 국산화 되었다. 완제품은 칩 단위 내지는 패키지로 판매되는데 응용에 따라 TO247내지 SMD 형태로 제공될 수 있다. 본 제품의 응용분야는 ESAD(Electronic Safe & Arm Device), 고전압펄스 전류전송, 전동차/전기항공기, UPS의 전원시스템 및 입자가속기, 플라즈마 생성장치, 친환경 수처리/가스처리와 같은 펄스파워 분야가 있다. MCT의 스위칭 속도는 GaN 전력반도체 대비 부족하지만 대전류 제어와 안정성(Robustness)에 있어서 비교 우위의 성능을 제공한다. 본 MCT 소자와  향후 전류(>3kA)와 전압(>2.5kV)을 다양화 한 Line-up을 추진한다. ESAD 관련해 MCT와 더불어 LiDAR용 APD(avalanche Photodiode), IR(Infrared) 및 UV(Ultra-violet) Photodiode를 포함해서 2025년에 1000억원 대의 시장규모가 예상된다.작성일 : 2022-05-12시지트로닉스 

시지트로닉스(Sigetronics, Inc.)는 미세먼지 등 다양한 환경센서 및 심박, 혈류에 대한 비침습 모니터링의 핵심 소자로 활용 되어 광대역 특징을 가지고 동작하는 BB-PD(Broadband Photodiode) 실리콘 광검출기를 출시하였다.현재 국내의 센서모듈 생산 업체는 대부분 독일의 Osram, 일본의 Hamamatsu 대만의 Optotech 등으로부터 수입하여 사용하고 있다. 최근 웨어러블 기기 시장의 가파른 성장과 함께 코로나19 상황이 맞물리면서 스마트 워치로 대표되는 웨어러블(Wearable) 기기는 디지털 헬스케어 산업의 핵심으로 자리잡으면서 기존의 혈류 측정에서, 산소포화도, 혈압 앞으로는 혈당까지 비침습 모니터링이 되어, 사용자의 건강지표를 수시로 체크할 수 있는 진단용 의료기기까지 발전할 것으로 기대된다. 당사에서 사업화하고 있는 BB-PD는 광대역(Broadband: 400~1000nm 파장에서 동작)에서 경쟁사 제품에 비하여 대략 십 퍼센드 높은 광감도(Photo responsivity) 특성을 보유하여 Green, Red, IR 다파장 (Muiti wavelength) 광신호를 동시에 초정밀도로 감지하는 구조로 센서구조가 설계되어 제작되었다. 또한 당사 BB-PD는 정전용량(Capacitance) 값이 대략 20 pF 대로 매우 작은 값을 갖게 되어 고속 스위칭 회로에서 신호 대비 잡음 특성이 우수하고 안정적으로 동작할 수 있는 장점을 제공한다. 이제까지 BB-PD 첨단제품은 세계적으로 소수의 업체만 보유하고 있어서 단가나 납기의 측면에서 국내 모듈 및 세트 업체는 수급에 어려움을 겪어 왔다. 이번에 시지트로닉스에서 양산화한 BB-PD는 자체적으로 보유한 6 인치 실리콘의 M-FAB (Multi-Purpose FAB)에서 웨이퍼 전공정 및 후공정을 일괄 진행하므로 단가나 납기 측면에서 매우 높은 시장 경쟁력을 갖춘 국내 최초의 제품으로 평가된다. 또한 BB-PD의 형태, 구조, 특성을 고객의 요구에 따라서 조절하여 특화된 형태의 제품으로 공급이 가능하므로 관련 사용자에게 기술적 편의가 제공될 수 있다. 본 BB-PD 제품은 향후 Healthcare용 Wearable 기기, 환경센서, 라이다(LiDAR), VCSEL 광모듈 등과 같은 응용 분야에 대해 센서의 고속-고감도의 성능 고도화는 물론 초박형화, 소형화, 경량화에 기여할 것으로 기대된다.<BB-PD 칩 사진>          <BB-PD Chip>                             <BB-PD Wafer><BB-PD Chip Array>작성일 :  2022-03-10시지트로닉스