ST, 저저항 Smart STripFET F8 MOSFET으로 자동차 전력 혁신 선도-아이씨엔매거진

0.59mΩ급 초저저항 구현으로 에너지 효율 극대화… 소형 패키지로 PCB 설계 유연성 확보

ST 마이크로일렉트로닉스가 자동차 전력 분배 및 배터리 관리 시스템(BMS)의 효율을 획기적으로 개선할 수 있는 새로운 Smart STripFET F8 기술 기반 MOSFET 시리즈를 출시했다. 이번 신제품은 전도 성능은 높이고 다이(Die) 크기는 줄여 공간 제약이 심한 자동차 제어 모듈 설계에 최적화된 솔루션을 제공한다.

Smart STripFET F8 기술: 실리콘 면적 효율의 정점

새로운 시리즈의 핵심인 Smart STripFET F8 기술은 기존 F8 공정을 바탕으로 개선된 트렌치 게이트 구조를 채택했다. 이를 통해 온 상태(on-state)에서의 성능과 실리콘 면적당 효율을 동시에 향상시켰으며, 전력 손실의 주범인 전도 손실을 최소화했다.

시리즈의 첫 번째 제품인 STL059N4S8AG는 40V/420A 사양의 N-채널 MOSFET으로, 업계 최고 수준인 0.59mΩ의 초저저항(R_DS(on))을 달성했다. 이는 차량 배터리 에너지를 전기 시스템에 전달할 때 발생하는 열을 줄이고 에너지 효율을 높여, 결과적으로 전기차의 주행 거리 연장에 직접적인 도움을 준다.

자동차 산업을 위한 맞춤형 패키징과 신뢰성

신제품은 소형 PowerFLAT 5×6 패키지로 제공되어 PCB 점유 면적을 크게 줄여준다. 높은 열전도율과 효율적인 방열 설계 덕분에 최대 175°C의 가혹한 환경에서도 안정적으로 동작하며, AEC-Q101 인증을 획득해 자동차 부품에 요구되는 엄격한 신뢰성 기준을 통과했다.

특히 자동 광학 검사(AOI)가 용이한 웨터블 플랭크(Wettable Flanks) 구조를 적용해 자동차 제조 공정의 생산성과 품질 관리를 동시에 강화했다. 또한 ST의 VIPower 게이트 드라이버와 결합할 경우 배선 및 커넥터 보호를 위한 지능형 회로 차단 기능을 구현할 수 있어 전력 분배 시스템의 안전성을 한층 높일 수 있다.

ST는 현재 생산 중인 420A 모델에 이어, 향후 350A급 및 780A급 모델을 추가로 출시하여 고전류 전력 분배 시장에서의 포트폴리오를 더욱 확장할 계획이다.

용어 해설 (Glossary)

MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor): 반도체의 일종으로 전자기기 내에서 스위치나 증폭기 역할을 수행하는 핵심 소자다.
R_DS(on)(On-Resistance): MOSFET이 켜져 있을 때 드레인과 소스 사이의 저항값이다. 이 수치가 낮을수록 전력 손실과 발열이 줄어든다.
Smart STripFET F8: ST가 개발한 최신 MOSFET 제조 기술로, 미세한 트렌치 구조를 통해 효율을 높인 것이 특징이다.
AEC-Q101: 자동차 전자부품 협회(AEC)에서 규정한 개별 반도체에 대한 신뢰성 시험 규격이다.
웨터블 플랭크(Wettable Flanks): 반도체 패키지 측면에 납땜이 잘 되도록 처리한 구조로, 시각적으로 납땜 상태를 쉽게 확인할 수 있어 자동차 업계에서 선호한다.