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TI, 3상 GaN 기반 인버터 레퍼런스 디자인 제공

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3상 갈륨 나이트라이드(GaN) 기반의 인버터 레퍼런스 디자인을 제공

TI의 새로운 GaN 전력 설계를 사용하여 99% 효율의 200V AC 서보 드라이브 및 로봇 구동 가능

텍사스인스트루먼트(이하, TI)는 혁신적인 3상 갈륨 나이트라이드(GaN) 기반의 인버터 레퍼런스 디자인을 제공한다고 밝혔다. 개발자들은 이 레퍼런스 디자인을 사용하여 더 빠른 전류 루프 제어, 더 높은 효율, 더 정확한 속도 및 토크 제어를 제공하는 200V, 2kW AC 서보 모터 드라이브와 차세대 산업용 로봇을 개발할 수 있다.

 

3상 인버터 GaN 전력 스테이지
이 3상 고주파수 GaN 인버터 레퍼런스 디자인은 TI의 가장 최신의 LMG3410 600V, 12A GaN 전력 모듈을 사용하고 있다. 지난 해 출시된 LMG3410은 FET, 게이트 드라이버 및 보호 기능을 통합하였다. 이 GaN 모듈을 사용함으로써 실리콘 FET보다 최대 5배까지 더 빠르게 스위칭할 수 있으며 100kHz PWM 주파수로 98% 이상의 효율을, 24kHz PWM 주파수로 99% 이상의 효율을 제공한다. GaN을 사용함으로써 개발자가 스위치 성능을 최적화하여 모터의 전력 손실을 낮출 수 있으며, 히트 싱크의 크기를 줄임으로써 보드 공간을 절약할 수 있다. 인버터를 100kHz로 스위칭할 수 있어 인덕턴스가 낮은 모터에 사용할 때 토크 리플을 현저히 향상시킬 수 있다.

 

전력, 속도 및 성능
이 GaN 인버터 전력 스테이지는 TI의 TMS320F28379D 드라이브 제어 시스템온칩(SoC)을 비롯한 마이크로컨트롤러(MCU)와 손쉽게 인터페이스하여 전압 주파수를 동적으로 조절할 수 있으며 초고속 전류 루프 제어를 달성할 수 있다. TI는 또한 혁신적인 서브 사이클 PWM 업데이트 기법을 포함하는 새로운 DesignDRIVE 고속 전류 루프 소프트웨어를 제공한다고 밝혔다. 이 소프트웨어를 사용하면 서보 드라이브의 전류 루프 성능을 1µs 미만으로 끌어올릴 수 있으므로 모터 토크 응답을 3배로 향상시킬 수 있다. 고속 전류 루프 소프트웨어는 기존 MCU 기반의 전류 루프 솔루션에 비해서 훨씬 향상된 성능을 제공하며, controlSUITE™ 소프트웨어와 함께 무료로 사용할 수 있다.

이 레퍼런스 디자인은 GaN 모듈 이외에도 전류 감지 기능을 통합한 TI의 AMC1306 절연형 델타-시그마 모듈레이터를 사용함으로써 모터 제어 성능을 더욱 향상시킨다. 또한, TI의 ISO7831 디지털 아이솔레이터를 사용함으로써 MCU와 이 디자인의 6개 PWM 사이에 강화된 절연을 제공한다.

 

TI의 새로운 3상 인버터 디자인의 특징
· 고효율 전력 스테이지: 100kHz PWM으로 98%의 효율을, 24kHz PWM으로 99%의 효율을 제공하므로 히트 싱크 크기를 줄일 수 있다.
· 높은 PWM 주파수: 높은 PWM 스위칭 주파수를 사용할 수 있어 인덕턴스가 낮은 모터를 최소의 전류 리플로 구동할 수 있다.
· 빠른 스위칭 전환: 어떠한 스위치 노드 전압 링잉도 없이 25ns 미만으로 전환하여 EMI를 낮춘다.
· 7백만 이상의 검증 시간을 거친 600V, 12A의 LMG3410 GaN FET 전력 스테이지 채택: 쉽고 빠른 PCB 레이아웃과 소형 폼팩터 설계를 가능하게 한다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

 

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[#세미콘코리아] EV 그룹, 차세대 퓨전 웨이퍼 본딩 장비 출시

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새로운 BONDSCALE™시스템, 웨이퍼 본딩 생산성을 대폭 향상

웨이퍼 본딩 및 리소그래피 장비 공급업체인 EV 그룹(이하 EVG)은 완전히 새로워진 자동화 생산 퓨전 본딩 시스템인 ‘BONDSCALE™’을 출시한다고 밝혔다.

BONDSCALE은 더욱 강화된 엣지 정렬 기술을 채용해 기존 퓨전 본딩 플랫폼에 비해 웨이퍼 본딩 생산성을 크게 향상시켰으며, 소유 비용(CoO)도 크게 낮아졌다.

EVG BONDSCALE™시스템

EVG BONDSCALE™시스템

BONDSCALE은 모놀리식 3D(M3D) 같은 레이어 전이 공정 기술을 활용하는 첨단 공업용 기판 제조 및 3D 통합 방식 등 광범위한 퓨전/분자 웨이퍼 본딩 애플리케이션에 활용될 수 있도록 설계됐다.

EVG의 폴 린드너(Paul Lindner) CTO는 “웨이퍼 본딩 분야의 세계적인 선도기업인 EVG는 고객들이 새로운 반도체 기술을 초기 R&D 단계에서부터 최종 생산단계까지 적용할 수 있도록 하는 데 앞장서 왔다”며, “이번에 새롭게 출시한 BONDSCALE 솔루션은 한층 더 높은 수준의 생산성을 구현함으로써, 무어의 법칙 그 후의 시대를 위한 차세대 로직 및 메모리 디바이스가 지속적으로 추구하는 보다 우수한 성능, 전력 소모, 면적 축소가 가능하게 해주는 첨단 공업용 기판 및 레이어 전이 공정에 대한 증가하는 수요를 충족한다.”고 말했다.

IRDS 로드맵에 따르면, 기생 미세화(parasitic scaling)는 향후 로직 디바이스 성능에 있어서 핵심 구동력이 될 것이며, 새로운 트랜지스터 아키텍처와 재료를 필요로 할 것이다. 또한 IRDS 로드맵은 M3D 같은 새로운 3D 통합 접근법은 기존 2D 반도체를 예컨대 후면 열 발산, N&P 적층, 로직-온-메모리, 클러스터형 기능 적층, beyond-CMOS 채택 등의 3D VLSI로 서서히 전환해 나가는 데 필요할 것으로 밝히고 있다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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코닝, 뒤틀림 감소한 ‘첨단 패키징 캐리어’ 출시

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코닝이 반도체 공정 중 발생하는 뒤틀림(warpage) 현상을 최대 40%까지 감소시킨 반도체 유리 기판 제품인 첨단 패키징 캐리어(Advanced Packaging Carriers)를 출시한다고 밝혔다. 향상된 코닝의 유리 캐리어 웨이퍼는 최첨단 반도체 패키징 기술인 팬아웃(fan-out) 공정에 최적화됐다. 팬아웃 공정은 소비자 가전, 자동차 및 기타 커넥티드 디바이스를 위한 더 작고 빠른 칩을 만들 수 있는 첨단 패키징 기술이다.

코닝의 신제품 첨단 패키징 캐리어(Advanced Packaging Carriers)는 1)넓은 범위의 미세 단위 별 열팽창계수(CTE), 2)고강성(high stiffness) 조성, 3)신속한 샘플링 가능이라는 3가지 부문에서 큰 개선을 거쳤다.

코닝, 첨단 패키징 캐리어(Advanced Packaging Carriers)

첨단 패키징 캐리어(Advanced Packaging Carriers)

팬아웃(fan-out) 패키징을 사용하는 고객사들은 미세 단위 별 열팽창계수를 통해 공정 중 기판 뒤틀림을 최소화하는데 필요한 최적의 열팽창계수를 보다 쉽게 선택할 수 있다. 이러한 정밀한 열팽창계수는 개발 사이클을 단축하는데 도움이 된다.

고강성 조성으로 공정 중 기판 뒤틀림을 한층 더 감소시킬 수 있다. 뒤틀림 감소는 칩 패키징 수율을 최대화한다. 신속한 샘플링 또한 개발 시간을 단축해 고객사는 양산 단계에 더 빠르게 진입할 수 있다.

코닝의 반도체용 유리 캐리어는 마이크로일렉트로닉스 분야에서 부상하고 있는 유리 수요에 대응하기 위해 고안된 코닝의 정밀 유리 솔루션 포트폴리오에 속한다. 코닝의 정밀 유리 포트폴리오는 독자 개발한 유리 및 세라믹 제조 플랫폼, 마감 공정, 본딩 기술, 동급 최고의 계측 장비, 자동 레이저 유리 절단기, 광학 디자인 전문성 등 광범위한 분야에서 세계 최고의 역량을 제공한다.

루스텀 데사이(Rustom Desai) 코닝 정밀 유리 솔루션즈 영업 총괄 본부장은 “코닝은 가장 까다로운 반도체 제조 공정을 사용하는 고객사를 위해 코닝 첨단 패키징 캐리어(Corning Advanced Packaging Carriers)를 개발했다”고 말하며 “코닝은 유리 과학 및 제조 부문에서의 핵심 역량과 반도체 산업에서의 깊은 기술적 연계를 결합해 고객사가 개발 공정과 양산 단계에서 효율성을 극대화할 수 있는 혁신 제품을 만들었다”고 밝혔다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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스마트플랜트

에머슨, 플랜트 자산 성능 플랫폼 ‘플랜트웹 옵틱스’ 발표

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에머슨 자산 성능 플랫폼과 엔터프라이즈 시스템을 연결, 자동화된 신뢰성 절차 완성

[아이씨엔매거진] 에머슨이 플랜트웹(Plantweb™) 디지털 에코시스템에 대한 자산 성능 플랫폼인 Plantweb Optics를 발표했다.

이번에 발표한 에머슨의 최신 발표 버전에는 컴퓨터 기반 유지보수 관리 시스템(CMMS)을 통해 필요한 활동을 입력, 우선순위 결정, 실행 및 추적할 수 있다. 기본 사양인 히스토리언 기능으로 더 자세한 분석과 더 많은 플랜트 데이터 소스에도 연결할 수 있다. 이 소프트웨어로 더 효율적이고 신뢰성 있는 조직 운영이 가능하고 디지털 혁신에 한층 더 다가갈 수 있게 된다.

예측적 유지보수 전략을 효과적으로 운영하면 작업자들이 플랜트의 가장 긴급한 문제에 효율적으로 대처할 수 있게 된다. Plantweb Optics는 IBM Maximo와 SAP CMMS의 통합하여 작업자가 운영 문제를 확인하고, 협력적 솔루션을 마련하며, 유지보수 응답 관리, 부품 주문, 일정 관리 및 작업 순서 실행 등의 작업을 수행할 수 있는데, 이러한 일련의 작업을 단일한 플랫폼에서 실현한다. 동시에 신뢰성 제고를 위한 고장 및 오류에 대한 문제를 예측하고 사전에 고장 방지를 위한 작업을 실행할 수 있어 업무 프로세스가 완전히 자동화된다.

에머슨, Plantweb Optics

EMERSON, Plantweb Optics

기본 사양인 히스토리언 기능은 과거 자산의 사용 이력 및 자산의 향후 성능 평가를 제공하여 작업자 및 신뢰성 팀이 유지보수 및 작업 결과를 검증할 수 있다. 자동화된 업무 프로세스를 CMMS와 통합함으로써 생산에 영향을 미칠 수 있는 신뢰성 문제를 작업자가 더 효율적으로 적시에 대응할 수 있다.

Plantweb Optics는 또한 플랜트웹 디지털 에코시스템의 또 다른 구성 요소인 Plantweb Insight 어플리케이션에 접근하는 기능을 추가하여 관리 가능한 자산 영역을 확장하고 있다. 스팀 트랩, 펌프 및 열 교환기에 대한 에지(edge) 분석 데이터를 작업 팀에게 전달하여 중요 자산에 대한 효과적인 전략을 수립할 수 있게 한다.

이번 발표에서 Plantweb Optics는 더 다양한 애플리케이션을 중앙 집중 방식의 단일 위치에 결합시켜 자산 및 플랜트 상태에 대한 더 나은 통찰력으로 확장시켰다. 고객은 이와 같은 자산 성능 플랫폼을 통해 신뢰성 향상과 운영 확신을 기대할 수 있게 되었으며, 에머슨의 프로그램적 접근 방식으로 운영 성과 향상을 위한 실질적인 전략을 정의 및 구현할 수 있게 된다.

에머슨 자동화 솔루션 사업부의 CTO Peter Zornio는 “현장과 엔터프라이즈 시스템의 연결은 공정 운영의 디지털 혁신에 꼭 필요한 요소이다. 시스템 간 보다 나은 업무 프로세스를 구축하고 성과를 분석하여 고장의 위험 내재 및 비효율적인 접근 방식에서 벗어나 통찰 및 분석 데이터 기반의 전략을 실현할 수 있다”라고 말했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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