GaN / SiC 전력반도체 관련주 이슈 원인
AI 기술이 발달하면서 데이터센터가 늘고 있어 전력반도체가 전력 효율 기술의 핵심 경쟁력으로 부상되면서 차세대 GaN / SiC 전력반도체 관련주들이 시장의 주목을 받고 있습니다.
GaN / SiC 전력반도체 관련주 이슈 히스토리
2024.05.30 | ✔️ 코스텍시스의 차세대 전력 SiC반도체 美글로벌 기업 양산퀄 통과 소식 👉뉴스확인 ✅ 주도주 : 코스텍시스, RF머트리얼 |
2024.05.10 | ✔️ 질화갈륨(GaN)을 사용한 전력반도체에 대한 기대감 👉뉴스확인 ✅ 주도주 : 시지트로닉스 |
2024.02.01 | ✔️ 한국 연구진이 일본, 미국 등에서 95% 이상 수입에 의존했던 산화갈륨 전력반도체 국산화에 성공 👉뉴스확인 ✅ 주도주 : RF머트리얼 |
전력반도체란?
전력 반도체는 컴퓨터, 가전, 자동차 등 거의 모든 전자기기에 들어가는 핵심 부품으로 전자기기로 들어오는 전력을 변환, 저장, 분배, 제어하는 역할을 합니다. 전자기기의 고도화가 진행되면서 전력 소모를 최소화하고 내구성이 강한 차세대 전력 반도체의 필요성이 높아지고 있습니다.
SiC 전력반도체 (실리콘 카바이드)
- SiC는 Si(실리콘)과 C(탄소)를 결합하여 만든 소재
- 기존 Si(실리콘) 반도체 대비 약 10배의 전압과 2배 이상의 온도(400℃)를 견딜 수 있는 반면 두께는 1/10 수준에 불과.
- 전자의 이동이 쉽기 때문에 전력 효율이 높음.
- 현재 양산되고 있는 전기차 3대 중 1대 꼴로 SiC 전력 반도체가 탑재.
- 주요 글로벌 생산 업체로는 인피니언(독일), ST마이크로(스위스), 온세미콘덕터(미국) 등.
GaN 전력반도체 (질화칼륨)
- GaN은 Ga(갈륨)과 N(질소)를 결합한 인공 화합물.
- 에너지 간의 밴드갭(에너지 사이의 빈 공간)이 넓어 전자의 이동속도가 빨라져 기존 Si 반도체 대비 약 75% 향상된 전력 효율을.
- GaN 역시 고온에서 내구성이 뛰어나며 5G용 RF(무선 주파수) 통신칩이나 무선가전의 고속충전 등에 활용.
- 하지만 가격이 비싸고 고집적 IC회로의 제작이 어려운 단점.
SiC vs GaN 비교
- 시장에서 현재 더 많이 사용되고 있는 것은 SiC이고 부분적으로 상용화
- GaN 기반 전력반도체는 이제 막 시작하는 초기단계라서 gate driver가 많지 않다는 단점이
- 각 소자의 물성때문에, SiC MOSFET은 고전력에, GaN은 중, 저전력에 사용될 것으로 예상
- GaN은 높은 동작 주파수에서 사용 가능하나, SiC는 비교적 낮은 동작 주파수에서 사용 가능.
- 따라서 SiC는 고출력 밀도 및 고전압화를 필요로 하는 가전, 신재생 에너지, 전기자동차 분야에서 loss가 적은, 높은 효율의 전력변환에 사용되고, GaN은 소형화, 고전압, 고속 스위칭에 의해 높은 효율, loss가 적은 소자로 전력망, 정보통신(ICT) 부분에서 사용
SiC 전력반도체 관련주 업종 동향 및 특징
- 현재 전력반도체 시장의 약 95% 이상이 규소(Si)를 기반
- 탄화규소(SiC)와 질화갈륨(GaN)은 규소 제품에 비해 가격이 2~3배 가량 비
- 전기차 시장의 성장과 더불어 전련 반도체 수요의 지속적인 증가가 예상되면서 메모리 반도체 글로벌 1·2위를 달리고 있는 삼성과 SK 역시 전력 반도체 시장 선점을 위해 본격적인 행보
- 삼성전자의 DS사업부는 최근 전력반도체 전담 TF(태스크 포스)를 신설하고 전력 반도체의 설계부터 생산까지 사업 가능성을 타진
- SK는 이미 전력 반도체를 신성장 동력원으로 낙점하고 투자 및 연구를 지속. 계열사 SK실트론(국내 유일 웨이퍼 제조사)은 GaN 반도체용 웨이퍼 생산을 위해 영국의 IQE와 협업을 이어가고 있으며 산업통상자원부와 국방부가 추진하는 ‘엑스 밴드 GaN 반도체 초고주파 집적회로 국산화’ 과제에 참여.
- 이미 지난 2020년 미국 듀폰사의 SiC 웨이퍼 사업부를 인수한 SK실트론은 SiC 부문에 총 8500억 규모의 투자를 진행할 예정. 최근에는 6인치 SiC 웨이퍼 생산의 전공정을 담당할 미시간주 공장 제1라인이 완공되어 본격 가동에 돌입했으며 2025년까지 생산능력을 현재의 4배 수준으로 확대한다는 계획.
- SiC 전력 반도체는 2018년 테슬라 모델3에 최초로 채택됐고, 도요타는 2020년 2세대 연료전지 전기차 ‘미라이’에 SiC 전력 반도체를 탑재하는데 성공했는데요. 테슬라의 SiC 채택 이후, 현대차, BYD, 토요타, 르노, BMW 등 여타 완성차 업체들의 SiC 전력반도체 장착이 늘고 있는 추세
- 현대자동차는 SiC 전력반도체를 직접 설계하기도 했는데요. 2021년 2월 공개한 ‘아이오닉 5’에 탑재된 인버터 파워모듈에 독자 개발한 SiC 반도체가 탑재됐습니다. 현대오트론은 2021년 5월 현대차와 함께 SiC 전력 반도체를 공동 개발하는 랩(Lab) 만듦.
- 리콘카바이드(SiC) 전력반도체 소자 시장 규모가 2029년 150억원달러(약 19조5640억원)를 돌파하고 2030년에는 내수에서만 1조원이 돌파할 것으로 전망
GaN / SiC 전력반도체 관련주, 테마주, 대장주
코스텍시스 (SiC 전력반도체 대장주)
- 고 방열 신소재 기술과 정밀 세라믹 패키지 기술을 기반으로 전력 반도체 소재 부품을 제조 판매하는 사업을 영.
- 주력 제품인 5G등 통신용 파워 트랜지스터의 세라믹 패키지와 LCP패키지 및 QFN패키지를 글로벌 업체인 NXP사에 양산 납품하고 있음.
- 또한 전기 자동차의 파워 반도체용 인터포저, 스페이서 등 방열 부품을 제조 판매하는 사업을 영위.
- 차세대 차량용 SiC 전력반도체 고방열 스페이서 개발, 현대자동차와 LG마그나에 시제품을 지속 납품하고 있는 상황.
- SiC전력 반도체 스페이서가 미국 글로벌 반도체 기업의 양산퀄을 통과
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시지트로닉스 (GaN 전력반도체 대장주)
- 실리콘(Si) 소재를 이용한 광·개별소자(ESD, Power, Sensor등)를 개발에서 생산 및 판매까지 아우르는 사업을 영위.
- ESD(Electro Static Discharge)소자는 전자기기 내부의 회로를 보호하기 위해 사용되는 방호소자로서, 모든 전자제품에 사용됨.
- Sensor소자는 주변의 광신호를 감지하여 전기적 신호로 변환하는 기능을 제공하여 미래 산업 분야에 활용됨.
- 한국나노기술원과 ‘GaN 전력소자’ 연구과제를 공동으로 수행 중
- 국내에서 유일하게 GaN 화합물반도체 에피웨이퍼 소재 국산화 플랫폼을 구축
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LX세미콘 (SiC 전력반도체 수혜주)
- 동사는 팹리스 기업으로 핵심부품의 설계 및 제조, 판매를 주요사업으로 영위.
- LG그룹에 소속되어 있음. Display Panel을 구동하는 핵심부품(System IC)을 생산, 판매하는 사업을 영위하고 있으며, Display 단일 사업 부문으로 구성되어있음.
- 동사의 주력제품은 Driver-IC, T-CON, PMIC이며 Mobile향 P-OLED DDI, Touch Controller 등으로 제품 라인업 확대.
- 전력반도체 동작 수명과 안정성에 큰 영향을 끼치는 핵심 소재 ‘방열기판 생산
- 방열기판 시장은 오는 2026년까지 연평균 15% 성장할 것으로 전망
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RF머트리얼즈 (GaN 전력반도체 테마주)
- 광화합물 반도체인 인듐인과 갈륨비소, RF화합물 반도체인 질화갈륨과 갈륨비소를 트랜지스터와 전력증폭기에 안착시킬 수 있는 패키지를 제조 판매하는 사업을 영위함.
- 화합물 반도체용 패키지를 제조해오면서 확보해온 핵심 요소기술과 히트싱크 소재기술, 적층세라믹 기술을 활용하여 5G 시장 및 다양한 분야에 진출할 계획함.
- 산화갈륨을 통한 반도체 소재 사업을 진행
- 정부 과제를 통해 질화갈륨 및 갈륨비소(GaAs) 에피 소재와 이를 이용한 레이저 다이오드 칩 개발에 참여
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RFHIC (GaN 전력반도체 관련주)
- 동사의 주력 제품에는 GaN 트랜지스터와 GaN 전력증폭기가 있으며, 동사 전체 매출액의 90% 이상 .
- 국내에서 유일하게 GaN 트랜지스터를 생산하고 있음.
- 동사는 보다 향상된 기술을 확보하기 위해 새로운 소재인 Diamond에 대한 연구를 진행하고 있으며, 5G 차세대 통신용 제품도 개발예정임.
- RFHIC는 SK실트론과 조인트벤처(JV)를 설립, 이미 SK실리콘, LIG넥스원과 협력해 GaN반도체 집적회로 국산화 정부 과제를 진행. RFHIC가 총괄 사업자로 SK실트론이 SiC 기판과 GaN에피 제작을, LIG넥스원이 시스템 제작과 검증을 담당하는 형태.
- 스웨덴의 질화갈륨 반도체 에피웨이퍼 개발업체인 스위겐(SweGaN)에 전략적 지분투자를 결정(24.03.05)
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티씨케이 (SiC 전력반도체 테마주)
- 인조흑연 및 기타 탄소제품의 제조 및 수입업과 무역대리업을 영위하고 있음.
- 동사는 반도체, 태양전지 및 LED용 부품 전문 제조회사로, 구체적인 제품으로는 고순도 흑연을 이용한 반도체 및 태양전지용 실리콘 잉곳을 생산하는 Graphite 부품을 국내 최초로 국산화하여 제조, 판매하고 있음.
- 반도체 Device업체에서 사용하는 장비의 Solid SiC Wafer, Ring 등을 판매중에 있음.
- 비포마켓 업체로 SiC 포커스링을 TEL, 어플라이드머터리얼즈, 램리서치 등 글로벌 식각 장비사를 거쳐 엔드유저에게 간접 공급
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아이에이
- 전력모듈과 전력반도체 등을 생산하는 전장용 반도체 기업으로 자회사 ‘트리노테크놀로지(전력반도체)’와 ‘아이에이 파워트론(전력반도체 모듈)’을 통해 차량용 반도체 솔루션 사업을 영위하고 있음
- 차량용 SiC 전련 반도체 국산화 및 양산을 위한 개발을 진행 중
- 자회사 트리노테크놀로지를 통해 SiC 전력반도체 국산화 기술개발에 성공.
- 아이에이와 트리노테크놀로지는 중국 장가항 시정부와 전력반도체 개발, 생산을 위한 합자법인을 설립하고 공동 사업을 진행 중.
- 전력반도체 국산화 개발에 성공하였으며, 계열사인 아이에이파워트론을 통해 현대모비스에 모듈을 납품
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나노씨엠에스
- 나노소재 관련 전자재료용 나노무기소재, 나노금속화합물, 나노유기형광체의 기초연구를 바탕으로 나노신소재 개발 및 제조업을 주요 사업으로 영위.
- 주요제품은 지폐, 여권, 주민등록증, 보안문서 등 국가보안인쇄와 상품권, 티켓, 상표보호 등 민간 보안인쇄에 적용되는 재료인 타칸트로 자외선 유기형광안료 및 적외선발광체로 구성되어 있음.
- 근적외선 흡수/반사 안료 부문은 동사의 위조방지 신기술이 한국은행권에 적용됨.
- 대만 실리콘카바이드(SiC) 기판 제조사에 전력반도체용 재료를 공급
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유니온머티리얼
- 파인세라믹 중 자기적 기능을 이용한 페라이트 마그네트, 절삭공구, 내열성을 이용한 전자레인지용 Magnetron Stem, 수도밸브용 Disc 등 부품소재사업을 영위함.
- 종속회사인 유니온툴텍과 유니온툴텍공구(유)은 호환성공구의 제조와 판매, 유니온머티리얼베트남(유)는 페라이트 제조와 판매를 영위함.
- 페라이트 부문의 주요매출처는 Bosch, Brose, Valeo 등 세계유수의 전장업체들과 삼성, 엘지전자 등 가전업체로 구성됨.
- 초고순도 SiC 단결정 웨이퍼 제조기술 국책과제 참여 이력 보유
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KEC
- 반도체제품 및 부품 제조업을 영위할 목적으로 기존법인인 주식회사 케이이씨로부터 제조사업부문이 2006년 9월 9일자로 인적분할되어 설립됨.
- 주요 제품은 반도체 사업부문으로 TF 등 전력제어 전류증폭과 반도체설비가 있음.
- 초소형 Package 개발, 모바일화 및 디지털화 요구에 부응한 저 소비전력 제품 개발과 미국 및 유럽 시장 등 시장 개척에 총력을 기울이고 있음.
- 기존 Si 전력반도체 매출이 안정적으로 성장하고 있는 상황에서 차세대 SiC 제품 양산을 준비
- 트렌치 구조의 실리콘카바이드(SiC) 기반 전력반도체 개발에 성공했고, 내년부터 양산을 시작
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디아이티
- Vision Solution 기술을 바탕으로 하는 평판디스플레이 검사장비 등의 제조 및 판매 사업을 영위하고 있음.
- 주요제품군은 AOI Solution, LASER Solution, VISION AI Solution로 구분되며 반도체 산업, 디스플레이(OLED) 산업, 2차전지 산업, 자동차 산업 등에 응용되고 있음. 국내외에 2개의 상표권과 24개의 특허권을 보유함.
- SiC파워반도체 음 접촉(Ohmic Contact) 저항을 낮추는 장비를 개발
- 동사의 SiC 웨이퍼 Anneal 장비는 기존 대비 2배 이상의 생산성을 갖도록 개발
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파워넷 (GaN 전력반도체 관련주)
- 전자부품(전원공급장치) 등의 개발 및 제조, 판매를 주요 사업으로 하고 있으며 중국(심양, 청도) 및 베트남(하노이) 해외 제조법인에서 제품을 생산하여 납품하고 있음.
- 전원공급장치 SMPS(Switched-Mode. Power Supply) 전문 개발·제조 기업
- SMPS는 가전뿐 아니라 정보통신장비 및 산업용 장비 등에 안정적인 전원을 공급하는 장치임
- SMPS는 향후 차량용 반도체, 인포테인먼트 장비, 자율주행자동차 등의 자동차 전장사업 분야로 적용 범위가 확대될 것으로 전망됨.
- 올해 3월 프랑스의 전력 반도체 전문 기업 Wise Integration과 GaN 전력 반도체의 국내 우선 공급권을 확보를 위한 양해각서(MOU)를 체결함
- GaN(질화갈륨)이 적용된 초슬림의 고효율 아답터 개발에 성공
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광전자
- 전자부품 제조 업체로 Discrete 반도체, 광센서, LED 등에 들어가는 전자부품을 제조, 판매함.
- 주력 사업 분야의 고유 기능 및 발전을 통해, 5G와 사물인터넷(IoT), AI, 빅데이터, 자율주행 등과 결합하며 신시장 창출을 위한 기반을 마련하고 있음.
- 2023년 1월 중국법원이 종속기업인 AUK (DALIAN) CO., LTD.의 파산관재인을 선임함에 따라 종속기업에 대한 지배력을 상실하였음.
- 2017년 11월에 전기자동차 용 및 신재생에너지용 1200V급 트렌치형 SiC MOSFET 소자 개발 국책과제 주관기관으로 선정
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DB하이텍
- 반도체 제조를 주요 사업으로 영위함. 웨이퍼 수탁 생산 및 판매를 담당하는 파운드리 사업과 디스플레이구동칩(DDI) 및 자사 제품을 설계, 판매하는 브랜드 사업을 운영하고 있음.
- 부천(FAB1)과 상우(FAB2) 두 곳에 공장을 두고 있으며, 해외 영업을 위해 미국법인과 대만, 일본, 중국 지사를 운영하고 있음. 2023년 반도체 설계사업부문을 물적분할함.
- 최근 차세대 전력반도체 GaN, SiC 디바이스 제조에 필요한 핵심 장비를 도입하는 등 개발에 박차
- 동사는 초고전압(UHV) 전력반도체 공정 기술을 업그레이드하며 사업을 본격화.
- 초고전압 전력반도체 공정은 가전, 자동차, 통신 등 폭넓은 분야에서 모터를 구동하는 게이트 드라이버 IC의 설계와 제조를 지원
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하나머티리얼즈
- 전력반도체 개발을 위한 ‘차세대 결정공학 연구회’에서 SiC 반도체 부품, 장비 기술 개발
- 전기차 시장에서 활발하게 적용되고 있는 SiC 기판 소재 폐기물을 재활용해 전력반도체 단결정기판을 초고속으로 성장시킬 수 있는 기술을 개발
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에이프로 (GaN 전력반도체 수혜주)
- 전력변환장치(SMPS) 및 인버터 기술을 바탕으로 리튬이온 2차전지 생산공정 중 활성화 공정에 해당하는 장비를 생산 및 공급함.
- 충방전기(Formation)와 고온가압충방전기(Jig Formation)를 중심으로 2차전지 활성화 공정에 필요한 제품 전체를 개발 및 생산하고 있음.
- 주요 제품인 충방전기는 전기 자동차용 배터리, 휴대폰 배터리등 2차전지를 대량으로 충전 및 방전 시키는 역할을 함.
- 자회사 에이프로세미콘 GaN 에피워이퍼 생산
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