페이스트 TIM, 동일한 노후화 저항으로 모듈의 높은 전력 밀도 달성

[산업일보]
전력 반도체의 전력 밀도가 갈수록 높아짐에 따라서 전력 반도체의 설계 단계에서부터 열 관리를 고려해야만 한다. 이렇게 해야만 장기간에 걸쳐서 신뢰할 수 있는 냉각을 유지할 수 있다. 특히 중요한 부분은 반도체 소자와 방열판(heat sink)을 연결하는 지점에서의 열 전도인데, 갈수록 높아지는 요구를 충족하지 못하는 소재들이 종종 사용되고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 인피니언 테크놀로지스는 헨켈(Henkel Electronic Materials)의 TIM 소재를 이용한다고 밝혔다. 이 TIM 소재는 모듈의 전력 반도체 구조에 특별히 최적화된 열 전도 화합물이다.

TIM(thermal interface material, 열 전도 소재)은 전력 반도체의 금속 부분과 방열판 사이의 접촉 저항을 크게 줄여준다. EconoPACK™+의 새로운 D 시리즈의 경우에 모듈과 방열판 사이의 접촉 저항은 20퍼센트 가량 감소되었다. 필러 함량이 높은 이 소재는 모듈을 켜는 처음 순간부터 신뢰할 수 있게 향상된 열 접촉 저항 특성을 제공한다. 따라서 변화 특성을 나타내는 다수의 경쟁 소재에서 일반적으로 사용되는 별도의 번인(burn-in) 사이클을 필요로 하지 않는다.

이 새로운 열 전도 소재는 모듈에 벌집무늬 형태로 스텐실을 인쇄하는 프로세스를 용이하게 하는 데 중점을 두고 개발되었다. 그럼으로써 방열판과 모듈 사이에 공기가 갇히지 않도록 한다. 이 열 전도 소재는 건강에 유해한 물질을 함유하지 않음으로써 유럽연합의 2002/95/EC 규정(RoHS)의 요구를 준수한다. 또한 이 TIM은 실리콘을 함유하지 않으며 전기를 전도하지 않는다.

인피니언 테크놀로지스의 애플리케이션 엔지니어링 검증 책임자인 마틴 슐츠(Martin Schulz) 박사는 “헨켈의 TIM 소재는 전력 반도체 열 관리에 대해 갈수록 높아지는 요구를 충족할 수 있는 실리콘 무함유(silicon-free) 솔루션이다. 페이스트 형태의 이 소재는 모듈과 방열판 연결을 간소화하고, 열 전달을 최적화하였다. 그러므로 모듈의 작동 수명과 신뢰성을 향상시킨다”고 말했다.