전자 디바이스 업계
디지털 마이크로스코프를 이용한 파워 반도체(파워 디바이스)의 관찰·측정
반도체 중 CPU 및 메모리가 대표적이지만, 파워 반도체는 데이터를 처리하는 것이 아닌 전력을 제어하는 반도체로 파워 디바이스라고 합니다. 여기에서는 디지털 마이크로스코프를 이용한 파워 반도체(파워 디바이스) 관찰·측정 사례를 소개합니다.
![디지털 마이크로스코프를 이용한 파워 반도체(파워 디바이스)의 관찰·측정](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_001_2067057.jpg)
파워 반도체란
파워 반도체는 명확하게 정의되어 있지는 않지만 큰 전압·전류를 제어하는 반도체로, 일반적으로 정격 전류가 1 A 이상인 경우 파워 반도체라고 합니다.
파워 반도체의 기능
- 인버터:
- 직류를 교류로 변환.
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_002_2067058.png)
- A: 인버터
- a: 직류
- b: 교류
- 컨버터:
- 교류를 직류로 변환.
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_003_2067059.png)
- A: 컨버터
- a: 교류
- b: 직류
- 주파수 변환:
- 교류 주파수를 변환.
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_004_2067060.png)
- A: 주파수 변환
- a: 교류
- 레귤레이터:
- 직류 전압을 변환.
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_005_2067061.png)
- A: 레귤레이터
- a: 직류
파워 반도체의 종류와 특징
파워 다이오드
기능: 정류
스위칭 없이 한 방향으로만 전류를 흘려보냅니다.
파워 트랜지스터
기능: 스위칭과 증폭
- 사이리스터
- 가장 빨리 실용화되었으며 고내압이 특징입니다.
- 파워 MOS FET(금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터)
- 고속·고주파가 특징입니다. 약 200 V 이내의 저내압 영역에서는 파워 MOS FET이 일반적입니다. 노트북/IT 기기가 대표적입니다.
- IGBT(절연 게이트 양극성 트랜지스터)
- 고내압인 동시에 고속·고주파라는 특징이 있습니다. 200 V 이상의 중·고내압 영역에서는 IGBT가 많이 사용됩니다. EV/하이브리드 자동차/철도 차량이 대표적입니다.
디지털 마이크로스코프를 이용한 파워 반도체(파워 디바이스) 관찰·측정 사례
KEYENCE의 4K 디지털 마이크로스코프 「VHX 시리즈」를 이용한 파워 반도체의 최신 관찰·측정 사례를 소개합니다.
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_006_2067062.jpg)
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_007_2067063.jpg)
파워 반도체의 불량 부분 관찰
Optical Shadow Effect Mode로 요철을 가시화하여 불량 부분이 부착인지 함몰인지 순식간에 판단할 수 있습니다.
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_008_2067064.jpg)
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_009_2067065.jpg)
파워 반도체 웨이퍼 원료의 관찰
링 제거 기능을 사용해 표면의 헐레이션을 없앨 수 있습니다.
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_010_2067066.jpg)
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_011_2067067.jpg)
파워 반도체의 몰드 수지 내 필러(충전제) 관찰
HDR 기능을 사용하면 콘트라스트가 향상되므로 필러의 형상을 정확하게 측정할 수 있습니다.
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_012_2067068.jpg)
![](/Images/ss_vhx-casestudy_e_power-semiconductor-device_013_2067069.jpg)