반도체 전문 온라인 매거진 - 올포칩

세계적인 eGaN®(enhancement-mode Gallium-Nitride-on-silicon) FET 및 IC 분야의 선도 공급업체인 EPC(Efficient Power Conversion Corporation, www.epc-co.com)는 엄격한 열처리(Thermo-Mechanical) 보드 레벨의 신뢰성 테스트에 대한 결과를 보여주는 9단계 신뢰성 보고서를 발표했다. 이번 9단계 신뢰성 보고서는 EPC의 이전 8개 보고서에서 발표된 내용을 기반으로 추가 보완된 것으로, GaN 기술의 신뢰성 연구 및 학습, 정보공유를 지속시키기 위한 노력의 일환이다.

EPC의 CEO이자 공동 설립자인 알렉스 리도우(Alex Lidow) 박사는 “새로운 기술에 대한 신뢰성 입증은 중요한 사안으로, EPC에게도 유의미한 일이다.”고 말하고, “9단계 신뢰성 보고서에 기술된 테스트 결과는 EPC의 WLCSP(Wafer Level Chip-Scale Package) 패키지 기반의 질화갈륨 제품이 반도체의 대안 기술로 실리콘을 대체할 수 있는 탁월한 신뢰성과 비용, 성능을 제공하는 것으로 나타났다. 이제는 패키지를 버릴 때가 된 것이다.”고 피력했다.

EPC의 FET 및 IC는 성능을 향상시키고, 비용을 줄이고, 보드 공간을 최소화하면서 신뢰성을 향상시킬 수 있는 WLCSP 패키지로 만들어졌다. WLCSP는 탁월한 방열성을 제공하며, 이는 최종 애플리케이션을 위해 PCB에 디바이스를 솔더링하는 경우 매우 중요하다. 이 리포트의 주요 섹션은 이러한 열처리 보드 레벨의 신뢰성을 다루고 있다.

이번 연구를 위한 디바이스는 패키지 크기와 솔더링 레이아웃 구성에 따라 선택되었으며, 솔더링 접합 무결성을 위한 예측 모델이 개발되었다. 고객들은 이 보고서에 기술된 열처리 스트레스 모델을 적용하여 특정 최종 애플리케이션의 신뢰성을 예측할 수 있다. 솔더링 접합에서의 변형과 함께 피로 수명과의 상관관계를 사용하여 특정 최종 용도의 애플리케이션과 관련된 임의의 스트레스 조건에 대한 열 사이클을 예측할 수 있다.

지금까지 발표된 EPC의 9개 신뢰성 보고서를 통해 누적된 신뢰성 정보는 eGaN® FET 및 IC가 탁월한 신뢰성을 가지고 있으며, 최종 제품의 예상 수명 내에서 동작하는 동안 매우 낮은 확률의 결함을 나타내는 것으로 보고되었다. 실리콘 디바이스에 비해 GaN 제품의 우수한 성능, 비용, 신뢰성을 감안할 때, 안정성이 떨어지는 패키지 기반의 실리콘 디바이스에서 벗어나 칩 스케일 GaN 기술 기반의 FET 및 IC로 전환할 때가 되었다는 평가다.