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Toshiba Develops SiC MOSFET with Embedded Schottky Barrier Diode that …

기사입력 2022.12.13 11:54

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    12일 경북 경산시 조일알미늄 본사에서 조현철 롯데알미늄 대표(오른쪽)와 이영호 조일알미늄 대표(왼쪽)가 ‘2차전지용 양극박 장기공급’ 계약 체결 후 기념촬영을 하고 있다

     

    롯데그룹 화학군의 2차전지용 양극박 생산 기업인 롯데알미늄(대표 조현철)이 조일알미늄(대표 이영호)과 약 1조 400억원 규모의 2차전지용 양극박 원재료 장기공급 계약을 체결했다고 밝혔다.

    양극박은 충전과 방전을 반복할 수 있는 2차전지의 용량과 전압을 결정하는 양극집 전체에 사용되는 알루미늄박으로서, 글로벌 2차전지 수요가 급속하게 확대됨에 따라 자동차사, 전지사, 소재사들은 안정적인 공급망 (SCM_Supply Chain Management_공급망 관리) 구축을 최우선 과제로 추진하고 있다.

    롯데알미늄은 양극박을 안정적으로 공급하기 위해 생산 규모를 지속적으로 확대하고 있으며, 이번 계약을 통해 확보한 양극박 핵심 원재료인 AL-Strip(알루미늄 스트립)을 국내 및 해외 공장에 2023년부터 2027년까지 장기 공급받을 예정으로 고품질, 고효율의 양극박을 고객사에 제공할 수 있게 됐다.

    롯데알미늄 조현철 대표는 “이번 조일알미늄과 공급계약은 안정적인 원재료 물량확보를 통해 글로벌 배터리 소재 공급망 구축에 기여할 것이며, 향후에도 전략적 파트너로서 함께 성장에 나갈 것”이라고 밝혔다.

    조일알미늄 이영호 대표는 “우수한 기술력과 과감한 투자로 양극박 시장을 선도해 나가는 롯데알미늄과의 장기계약을 통해 안정적인 수주물량을 확보함으로써, 2차전지 소재 기업으로서의 위상을 확고히 하고 본격적인 신성장 동력을 확보할 수 있게 됐다”고 평가했다.

    롯데알미늄은 1966년에 설립된 국내 최대의 종합 포장소재 기업으로 알루미늄박 및 약품·식품 포장재, CAN 등 다양한 제품을 생산하고 있으며, 최근 전기차 시장 확대에 따라 2차전지용 양극박 중심의 사업 포트폴리오를 확대하고 있다.

    2020년에 안산1공장의 2차전지용 양극박 생산라인 증설을 완료했으며, 미국, 유럽 등 선진국 중심의 온실가스 배출규제 강화로 인해 전기차 배터리 수요가 대폭 증가할 것으로 예상됨에 따라 선제적으로 해외투자를 진행해 헝가리 터터바녀 산업단지 내 연간 생산 규모 1만8000톤의 2차전지용 양극박 생산공장을 지난해 7월 준공했다. 또한 미국 켄터키주에 롯데케미칼과 합작해 연간 3만6000톤 규모의 미국 내 최초 양극박 생산기지 공동투자를 진행 중에 있다.

    롯데그룹 화학군은 2030년까지 약 7조원을 투자해 연간 매출액 7조원 달성을 목표로 배터리 4대 소재(양극재, 음극재, 전해액, 분리막) 및 차세대 배터리 소재 사업을 추진 중이다. 롯데케미칼은 분리막 소재(PE) 생산 및 배터리 전해액 유기용매 4종(EC, DMC, EMC, DEC) 사업을 진행하고 있으며, 10월에는 동박 제조업체 일진머티리얼즈 인수를 전격 결정했다. 롯데알미늄과 롯데정밀화학은 각각 양극박, 동박(솔루스첨단소재 지분투자) 사업을 추진 중에 있다.

    언론연락처: 롯데알미늄 기획관리팀 박혜진 사원 02-801-8015

    이 뉴스는 기업·기관·단체가 뉴스와이어를 통해 배포한 보도자료입니다.Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation and Toshiba Corporation (collectively “Toshiba”) have developed an SiC metal oxide semiconductor field effect transistor (MOSFET) that arranges embedded Schottky barrier diodes (SBD) in a check pattern (check-pattern embedded SBD) to realize both low on-resistance and high reliability. Toshiba has confirmed that the design secures an approximately 20% reduction in on-resistance[1] (RonA) against its current SiC MOSFET, with no loss of reliability.[2]

    Power devices are essential components for managing electric energy and reducing power loss in all kinds of electronic equipment, and for achieving a carbon neutral society. SiC is widely seen as the next generation material for the devices, as it delivers higher voltages and lower losses than silicon. While use of SiC now largely limited to inverters for trains, wider application is on the horizon, in areas including vehicle electrification and the miniaturization of industrial equipment. However, there is a problem that must first be overcome: bipolar conduction in the body diode during reverse operation of SiC MOSFET is harmful because it degrades on-resistance.

    Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation developed a device structure that embeds SBDs into the MOSFET to inactivate body diodes, but it found that replacing the MOSFET channel with an embedded SBD lowers channel density and increases RonA. This trade-off has now been resolved with a new embedded SBD structure, and Toshiba has confirmed that it dramatically improves performance characteristics.

    Toshiba has improved both conduction loss in its SBD-embedded SiC MOSFET, and achieved good diode conductivity, by deploying a check-pattern SBD distribution. Evaluation of the on-side current characteristics of 1.2kV-class-SBD-embedded MOSFETs with the optimized design confirmed that using the check design to position the embedded-SBDs close to the body diodes effectively limits bipolar conduction of the parasitic diodes, while the unipolar current limit of reverse conduction is double that realized by the current striped SBD pattern design for the same SBD area consumption. RonA was found to be approximately 20% lower, at 2.7mΩ·cm2.

    This confirmed improvement in the trade-off is essential if SiC MOSFETs are to be used in inverters for motor drive applications. Toshiba is continuing to carry out evaluations toward improving dynamic characteristics and reliability, and to develop attractive, high performance power semiconductors that contribute to carbon neutrality.

    Details of the achievement were reported at the 68th Annual IEEE International Electron Devices Meeting, an international power semiconductor conference held in San Francisco, USA, on December 3 to 7.

    Notes:
    [1] On-resistance is the resistance value between the drain and source of a MOSFET during operation (ON).
    [2] As of November 2022, Toshiba research.

    * Company names, product names, and service names may be trademarks of their respective companies.
    * Information in this document, including product prices and specifications, content of services and contact information, is current on the date of the announcement but is subject to change without prior notice.

    About Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation

    Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation, a leading supplier of advanced semiconductor and storage solutions, draws on over half a century of experience and innovation to offer customers and business partners outstanding discrete semiconductors, system LSIs and HDD products.
    The company's 23,000 employees around the world share a determination to maximize product value, and promote close collaboration with customers in the co-creation of value and new markets. With annual sales now surpassing 850-billion yen (US$7.5 billion), Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation looks forward to building and to contributing to a better future for people everywhere.
    Find out more at https://toshiba.semicon-storage.com/ap-en/top.html

    View source version on businesswire.com: https://www.businesswire.com/news/home/20221208006103/en/

    언론연락처: Toshiba Electronic Devices & Storage Corporation Media Inquiries K.Tanaka, S.Mihashi Corporate Communications & Market Intelligence Group Strategic Planning Div. +81-44-548-2122

    이 뉴스는 기업·기관·단체가 뉴스와이어를 통해 배포한 보도자료입니다.
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