고속 스위칭 • 저ON 저항과 더불어, 내부 다이오드 역회복 시간 (trr)을
대폭 저감한 고내압 MOSFET “F 시리즈” 개발!

반도체 메이커 로옴 주식회사 (본사 : 교토) 에서 액정 TV의 백라이트 인버터, 조명용 인버터 및 모터 드라이버, 스위칭 전원 등 bridge 회로를 사용하는 모든 어플리케이션용으로 업계 최고의 고성능※ 고내압 파워 MOSFET “F 시리즈”를 개발하였습니다. 본 시리즈는 2009년 2월부터 샘플 출하 (샘플 가격 300엔 / 개)를 개시할 예정이며, 2009년 4월부터 월 100만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다. 생산은 전공정이 로옴 아폴로 디바이스 주식회사 (후쿠오카현), 로옴 츠쿠바 주식회사 (이바라키현), 후공정이 ROHM INTEGRATED SYSTEMS (THAILAND) CO., LTD. (태국)에서 이루어질 예정입니다.

오늘날 액정 TV 등의 에너지 절약화가 중요시되는 세트의 시장 확대에 따라 이들 전원 주변에 사용되는 트랜지스터 등의 반도체 디바이스에 대해서도 고효율화 및 부품수 삭감이 요구되고 있습니다. 현재, 500~600Ｖ 급 고내압 MOSFET의 고효율 제품으로는 기존의 Planer 구조에 비해 스위칭 스피드가 빠르고, 저ON 저항인 Super Junction 구조가 주류가 되고 있습니다. 그러나 Super Junction 구조는 구조적으로 내부 다이오드의 역회복 시간 (이하 : trr)이 느리다는 단점이 있었습니다. 때문에 MOSFET의 내부 다이오드에 회생전류를 흐르게하는 bridge회로 등에 사용할 경우, 고주파 추종성을 높이기 위해 패스트 리커버리 다이오드 (이하 : FRD)를 드레인-소스 사이에 병렬로 구성할 필요성이 있었습니다.

새롭게 개발한 F 시리즈는 trr을 고속화하기 위해 Super Junction MOSFET로서는 업계 최초로 소자 내부에 국소적인 trap 레벨을 형성, 기존의 Super Junction 구조품에 비해 trr을 160ns에서 70ns로 약 60％ 저감하였습니다. trap 레벨을 소자 내부에 형성하면 trr이 빨라지지만, 기존의 Super Junction 구조는 구조상 trap 레벨 형성이 어려웠습니다. 그러나 로옴은 이 문제를 해결하여 세계 최초로 국소적인 trap 레벨을 소자 내부에 형성한 Super Junction MOSFET 개발에 성공하였습니다.
이에 따라 FRD가 없어도 bridge 회로에 사용이 가능하게 되어, 부품수 삭감 • 기판면적 축소 및 고주파화에 의한 트랜스의 소형화 등 세트의 소형화 • 저비용화에 크게 기여합니다.

로옴에서는 이번에 개발한 “F 시리즈”를 비롯하여, 앞으로도 로옴의 독자적인 최첨단 프로세스 가공 기술을 활용하여 고객의 요구에 신속하게 대응하는 트랜지스터 제품의 개발을 추진해 나갈 예정입니다.

■고속 trr • 고속 스위칭 고내압 MOSFET “F 시리즈”의 주요 특징

1. trap 레벨 형성에 의한 trr의 고속화 (기존 대비 60％ 저감)
2. 고속 스위칭 : RDS(on)×Qgd = 7.3Ω/nC
3. 저 ON 저항 ： 4.3Ω/mm²

■회로 예

■용어 설명

• Bridge 회로
  High side와 Low side에 각각 스위칭 디바이스를 배치하여, 교대로 ON-OFF 시키는 회로.
  half-bridge 타입, full-bridge 타입 등이 있다.
• Planer 구조
  D-MOS 구조라고도 함. 실리콘 기판의 표면측에 P형층과 N형층을 2중 확산으로 형성한 구조.
• Super Junction 구조
  실리콘 기판 내에 종형의 PN 접합을 주기적으로 배열한 구조.
• 역회복 시간 (trr)
  MOSFET의 내부 다이오드에 대해 전압이 순방향에서 역방향으로 변화한 경우, 순간적으로 역방향 전류가 흐르는 시간.
• trap 레벨
  캐리어 축적을 저감시키기 위한 에너지 준위.

	고속 trr / 고내압 MOSFET : PrestoMOSTM
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