전력모듈 생산기업 아이에이…300兆 차량용 반도체 시장 ‘공략’
車 전력반도체 및 모듈 생산하는 아이에이 국내 유일 자동차용 전력모듈 양산 중소기업 자회사 트리노테크놀로지 2019년 SiC 전력반도체 국산화도 매년 매출 4% R D 투자…글로벌 경쟁력 확보할 것 프런트라인에서 DBC 기판에 소자 및 칩 Chip 을 장착 Mount 하는 고속 칩 마운터 공정 이 벌이지고 있다. 사진제공 이노비즈협회 지난 30일 인천 부평의 아이에이파워트론 생산공장. 방진복을 갖춰입고 에어샤워를 마친 뒤 약 990㎡ 규모의 지하1층 전력모듈 생산현장에 들어서자 프런트라인에 일렬로 놓인 장비들이 쉴 새 없이 돌아가며 SMT 표면실장기술 공정을 진행하고 있었다. SMT 공정은 기판에 칩을 장착 mount 하는 과정이다. 피니시라인에서는 EMC Epoxy Molding Compound 라 불리는 플라스틱 재료를 거푸집에 넣고 뜨거운 열과 압력으로 녹이고 칩 위에 붕어빵처럼 찍어내는 몰딩 molding 공정이 실시간으로 이뤄지고 있었다. 몰딩은 열과 습기 등 외부환경으로 보호하기 위해 회로를 플라스틱 물질로 감싸주는 핵심 공정이다. 이어진 EOL End Of Line 라인에서 완제품에 대한 내전압 고온테스트 등을 한다. 총 22단계의 공정 과정을 거치면 최종적으로 EPS Electric Power Steering 용 전력모듈이 완성된다. 피니시라인에서 와이어 및 내부회로 보호를 위한 몰딩 공정이 이뤄지고 있다. 사진제공 이노비즈협회 EPS는 차량 운전자의 핸들 방향을 전기적 신호로 변환 모터를 구동시켜 차량의 방향을 제어하는 장치다. 아이에이파워트론은 현대모비스를 주요 고객사로 두고 있다. 아이에이 관계자는 “아이에이는 국내 중소기업 중 유일하게 자동차용 전력모듈을 양산 공급하는 회사”라며 “고객 요구 사양에 따라 소자 내 회로 설계 및 핀의 구성과 배치를 맞춤형으로 개발하는 등 EPS용 전력모듈 누적 900만대 이상의 풍부한 양산 이력을 보유하고 있다”고 설명했다. EOL 라인에서 완제품에 대한 내전압 고온테스트 등이 이뤄지고 있다. 사진제공 이노비즈협회 아이에이는 차량용 전력반도체 및 모듈을 개발·제조하는 회사다. 자회사인 아이에이파워트론이 전력모듈을 생산하고 또 다른 자회사인 트리노테크놀로지가 전력반도체를 설계·개발·생산한다. 전력반도체는 전력을 장치에 맞게 변환·분배·제어 및 관리하는 핵심 반도체 소자로 전력의 생산 및 저장 운영이 필요한 가전제품 통신기기 신재생 에너지 발전 전기자동차에 이르기까지 다양한 영역에서 사용되고 있다. 업계는 2023년 전력반도체 시장 규모를 약 50조원으로 전망하고 있다. 아이에이는 1997년 멀티미디어칩 전문회사로 설립된 씨앤에스테크놀로지가 전신이다. 김동진 전 현대차 그룹 부회장이 2010년 인수했다. 현재 김동진 대표이사 회장 이용준 대표 레이먼김 대표 3인이 공동 대표다. 2016년에는 차량용 반도체 및 모듈과 관련해 우수한 기술력을 인정받아 이노비즈인증을 획득하기도 했다. 아이에이는 혁신기업의 발굴과 성장 지원이라는 이노비즈인증의 효과성을 입증한 모범사례로 꼽힌다. 인증 당시 609여원이었던 매출액은 지난해 800여억원을 돌파했다. 아이에이 레이먼 김 공동대표 왼쪽 와 이용준 공동대표. 사진제공 이노비즈협회 아이에이는 핵심 자회사인 트리노테크놀로지를 통해 전력반도체 사업부문 강화에 속도를 내고 있다. 전력반도체는 일반 반도체와는 다르게 전류가 웨이퍼를 관통해 수직으로 흐르게 돼 있다. 이 과정에서 효율을 높이기 위해 관통하는 웨이퍼 기판 두께를 최대한 얇게 만드는 게 공정의 핵심이다. 트리노테크놀로지는 특히 이 부분에서 기술경쟁력을 갖추고 있다. 초박막 웨이퍼 공정이 가능한 자체적인 생산 환경을 갖추고 있으며 우수한 기술수준과 생산설비를 통해 글로벌 10위권 실리콘 기반 IGBT 절연게이트 양극형 트랜지스터 점유율을 확보하고 있다는 것이 회사의 설명이다. IGBT는 전력반도체 제품 중 하나로 고전압·고전류 환경에서 빠른 속도록 활용이 가능하다는 장점이 있다. 트리노테크놀로지는 빠른 시장 대응을 위해 2019년 차세대 전력반도체라 불리는 Sic 실리콘 카바이드 기반 전력 반도체 소자를 국산화했다. 실리콘 Si 과 탄소 C 로 구성된 화합물 반도체다. 기존 실리콘 대비 절연 파괴 전계 강도 제품 손상 없이 버틸 수 있는 전압의 정도 가 10배 이상 우수한 것으로 알려졌다. 200도 이상의 고온에서도 전력변환회로 등에 적용할 수 있는 특성을 지니고 있어 전기차 등에 사용된다. 아이에이는 현재 이를 양산하기 위한 기술 개발 및 자체 생산 환경 구축을 준비 중이다. 김동진 아이에이 대표는 “매년 매출의 4% 이상을 R D에 투자하고 전체 인력의 약 15%가 연구개발 인력으로 구성되는 등 고부가가치 창출 및 미래자동차 시장으로 확대해 나가고 있다”면서 “차량용 반도체는 향후 300조원 이상의 거대 시장으로 성장할 것으로 기대되는 만큼 선제적 투자와 반도체 설계부터 생산까지 가능한 시스템을 구축함으로써 글로벌 경쟁력 확보에 나설 것”이라고 밝혔다.
아에이는 국내 중소기업 중 유일하게 자동차용 전력모듈을 양산 공급하는 회사로 누적 900만대 이상의 풍부한 양산 이력을 보유하고 있으며 프런트라인에서 DBC 기판에 소자 및 칩 Chip 을 장착 Mount 하는 고속 칩 마운터 공정 이 벌어지고 있다.