바스프, 차세대 IGBT 반도체의 에너지 및 전략 효율성 향상을 위한 고성능의 폴리프탈아미드(PPA) 소재 출시

• 맞춤형 울트라미드 어드밴스드 (Ultramid® Advanced) N3U41 G6 통해 전력반도체 IGBT의 견고성, 장기 성능 및 신뢰성 강화  

• 세미크론 댄포스, 태양광 및 풍력 에너지 시스템 위한 인버터용 Semitrans 10 IGBT에 적용

2024년 10월 24일 – 글로벌 화학기업 바스프가 차세대 전력 반도체IGBT(절연 게이트 바이폴라 트랜지스터) 하우징 제조에 최적화된 폴리프탈아미드(PPA) 소재를 개발했다. 바스프는 새로운 울트라미드 어드밴스드(Ultramid^® Advanced) N3U41 G6을 통해 전기차, 고속 열차, 스마트 제조 및 재생에너지 발전 등에 활용되는 고성능의 안정적인 전자 부품에 대한 수요 증가에 대응할 수 있을 것으로 기대된다.


IGBT는 전력 전자장치에서 전기 회로의 효율적인 스위칭 및 제어를 가능하게 하는 전력용 반도체의 일종이다. 차세대 IGBT를 위한 소재 확보가 중요한 상황에서, 울트라미드 어드밴스드 N 등급은 뛰어난 내화학성과 치수 안정성으로 IGBT의 견고성, 장기 성능 및 신뢰성을 향상해 에너지 절약, 전력 밀도 및 효율성 향상에 대한 증가하는 요구를 충족시킬 수 있다. 바스프의 PPA소재는 이러한 이점으로 전력 분야의 글로벌 선도 기업인 세미크론 댄포스(Semikron Danfoss)의 태양광 및 풍력 에너지 시스템 인버터에 적용되는 Semitrans 10 IGBT의 하우징으로 사용되고 있다.


세미크론 댄포스의 연구 및 사전 개발 담당 요른 그로스만(Jörn Grossmann)은 “IGBT는 현대의 전자기기, 특히 재생 에너지 부문에서 필수적으로 사용되는 부품으로, 더 높은 온도에서 작동되면서도 안정성과 성능을 유지할 수 있어야 한다”며 “바스프의 새로운 PPA 소재를 통해 Semitrans 10의 성능과 효율성에 대한 새로운 기준을 정립했다. 바스프의 소재는 열악한 환경에서도 높은 절연성을 보이며, 조립 공정에서 단기적으로 나타나는 피크 온도에서도 뛰어난 견고성을 유지했다”고 설명했다. 고성능 소재와 스마트 설계의 결합으로 스위칭 속도를 높이고 전도 손실을 줄이는 동시에 열 관리 효율을 개선하여 전력 제품 관련 요구 사항에 대응할 수 있다.


특히, 비할로겐 난연제를 사용하는 레이저 감응형 울트라미드 어드밴스드 N3U41G6은 높은 열 안정성, 낮은 수분 흡수율 및 우수한 전기적 특성이 결합된 제품이다. 600V(IEC 60112 기준)의 높은 CTI(Comparative Tracking Index, 비교 추적 지수)가 특징으로, 기존 제품보다 연면거리가 낮고 절연성이 우수하여 IGBT의 소형화 지원이 가능하며,  UL 인증 등급은 150°C의 우수한 전기적 RTI(상대 온도 지수) 값을 보여준다. IGBT 제조 시, 바스프의 PPA는 사출 성형 후 금속 핀과 클램프를 반도체와 조립하는 데 사용되는 포팅 재료와 호환될 수 있다.


바스프 전력 전자 분야 애플리케이션 전문가 요헨 슈베르트(Jochen Seubert)는 “바스프의 PPA는 전 세계적으로 공급되고 있으며, 샘플링 서비스 및 고객 중심의 기술도 지원하고 있다”며, “새로운 PPA 소재는 전력 제품의 발전에 크게 기여하여 재생 에너지로의 글로벌 전환을 지원할 것으로 기대된다”고 전했다.

 

울트라미드 어드밴스드(Ultramid® Advanced) 소개

바스프의 폴리프탈아미드(PPA) 포트폴리오는 울트라미드 어드밴스드 N (PA9T), 울트라미드 어드밴스드 T1000(PA6T/6I), 울트라미드 어드밴스드 T2000 (PA6T/66), 울트라미드 TKR(PA6T/6), 울트라미드 T6000(PA66/6T), 울트라미드 T7000(PA/PPA) 여섯가지 폴리머 소재를 기반으로 한다. 해당 제품군은 자동차, 전자 및 전기, 기계공학, 소비재 분야를 포함한 다양한 영역에서 차세대 고성능 경량화 플라스틱 부품을 위한 길을 마련한다. 바스프의 PPA 포트폴리오는 전 세계적으로 제공되고 있으며, 자사의 울트라심 (Ultrasim®) 시뮬레이션 툴과 어플리케이션 개발에 대한 폭넓은 경험이 이를 뒷받침한다. 울트라미드 어드밴스드 포트폴리오는 난연재 유무 포함  50개 이상의 사출성형 및 압출가공 혼합 제품들로 구성되어 있다. 이 제품들은 무색에서 레이저 마킹 검정까지 다양한 색상으로 제공되며, 급결유리, 서결유리, 탄소섬유 강화 및 다양한 열안정제와도 함께 제공된다. 울트라미드 어드밴스드에 대한 보다 자세한 정보는 www.ppa.basf.com에서 확인할 수 있다.
 

바스프 기능성 소재 사업부문 소개

바스프의 기능성 소재 사업부문은 플라스틱 분야에서 지속가능한 변화를 이끌어 나가고 있다. 바스프는 전 세계 고객과 협력하여 주요 플라스틱 산업 부문(운송, 소비재, 산업응용, 건설)에서 혁신적인 솔루션을 제공하며, 생산(Make), 사용(Use), 재활용(Recycle)으로 이루어진 플라스틱 전 수명주기에 기여한다. 생산 단계에서는 제품 디자인에서부터 원자재 선택, 제조 공정에 이르기까지 플라스틱이 생산되는 방식을 개선하며, 사용 단계에서는 경량, 견고성 및 내열성과 같은 플라스틱의 강점을 강화한다. 재활용 단계는 순환경제 달성을 위해 플라스틱의 순환형 시스템을 구축하는 것을 목표로 한다. 기능성 소재 사업부문은 2023년 72억 유로의 매출을 기록했다. 바스프 기능성 소재 사업부문에 대한 보다 자세한 정보는 https://www.performance-materials.basf.com 에서 확인할 수 있다.

바스프 그룹 소개   

바스프는 화학으로 지속 가능한 미래를 만들어 나가는 글로벌 화학기업이다. 바스프는 경제적 성공 뿐 아니라 환경보호와 사회적 책임을 최우선으로 여긴다. 바스프 그룹에는 전 세계적으로 11만2천명 이상의 임직원이 근무하고 있으며, 대부분의 산업 분야 및 국가에서 고객의 성공을 지원하고 있다. 바스프 그룹은 화학 제품, 원재료, 산업 솔루션, 표면처리 기술, 뉴트리션 & 케어, 농업 솔루션의 6개 분야에서 폭넓은 포트폴리오를 제공하고 있다. 바스프는 2023년 약 689억 유로의 매출을 기록했으며 바스프 주식은 독일 프랑크푸르트(BAS) 및 미국에서 미국주식예탁증권(BASFY)으로도 거래되고 있다. 바스프에 대한 보다 자세한 정보는 www.basf.com 에서 확인할 수 있다.