업계 톱 클래스의 스위칭 성능 실현
DC/DC 컨버터용 내압 30V의 파워 MOSFET를 16 종류 라인업


2012-06-21

DC/DC 컨버터용 내압 30V의 파워 MOSFET를 16 종류 라인업

<개요>

반도체 메이커 로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 서버 및 노트북, 타블렛 PC 등에 사용되는 저내압 DC/DC 컨버터용 파워 MOSFET를 개발하였습니다. 새로운 시리즈는 내압 30V로 총 16종류를 라인업하였습니다. 로옴의 독자적인 고효율 특성으로 각종 기기의 DC/DC 전원 회로의 저소비전력화에 기여합니다. 또한, 용도에 따라 3종류의 소형 패키지를 구비하여, 실장 면적의 스페이스 절약화도 가능합니다. 생산 거점으로는 전공정을 로옴 주식회사 본사 (교토), 후공정을 ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (태국)에서 실시합니다. 2012년 4월부터 샘플 (샘플 가격 30엔`50엔/개) 출하를 개시하였으며, 5월부터 월 100만개의 생산 체제로 양산을 개시하였습니다.
 

<배경>

오늘날, 서버 및 노트북 등의 고성능화에 따라, CPU 등의 소비전력 증가와 동작전압의 저전압화로 기기의 전원 회로의 온도 상승 및 배터리 구동 시간 저하가 문제시되고 있습니다. 이러한 상황에서, 파워 MOSFET는 동기정류 방식 강압형 DC/DC 컨버터 등 각종 전원 회로에 탑재되어 전원의 전력 변환 효율 향상에 직결되는 중요한 역할을 하고 있습니다. 저손실 고효율 파워 MOSFET를 실현하기 위해서는 ON 저항 및 게이트 용량의 저감이 중요하지만, 트레이드 오프 관계이므로 동시에 모두 실현하기는 매우 어렵습니다.
 

<신제품의 상세 내용>

본 시리즈는 미세화뿐만 아니라, 로옴의 독자적인 저용량 구조 및 새로운 구조인 「Trench 타입 필드 플레이트 구조」 채용으로 낮은 게이트 용량과 저 ON 저항을 동시에 실현하였습니다. DC/DC 컨버터용 파워 MOSFET의 성능 지수를 나타내는 「FOM」을 기존품 대비 50% 저감하여, 업계 톱 클래스의 고효율 특성을 실현하였습니다. 이에 따라, 동기정류 타입 DC/DC 전원 회로의 High Side의 스위칭 손실을 저감함과 동시에 Low Side의 도통 손실도 저감할 수 있으므로, 회로 전체의 효율을 대폭 향상시킬 수 있습니다. 또한, 높은 주파수에서의 동기정류 동작이 가능하므로 주변 부품도 소형화할 수 있습니다. 본 제품은 동기정류 회로에서의 성능을 확보하기 위해, Rg (게이트 저항), UIS (L 부하 avalanche 내량)에 대해서는 100% 시험을 실시하여, 품질면에서도 높은 신뢰성을 자랑합니다. 로옴은 앞으로도 독자적인 첨단 프로세스 가공 기술을 활용하여 고객의 요구에 부응하는 트랜지스터 제품의 개발을 추진해나갈 것입니다.
 

<특징>

저 ON 저항, 저용량
미세화를 추진함과 동시에, 로옴의 독자적인 저용량 구조와 새로운 구조인 Trench 타입 필드 플레이트 구조의 채용으로 저용량 및 저 ON 저항을 실현. 파워 MOSFET의 성능 지수를 나타내는 「FOM」 수치는 로옴 기존품 대비 50% 저감을 실현하였습니다.

저 ON 저항, 저용량

업계 톱 클래스의 고효율 실현
동기정류 타입 DC/DC 전원 회로에 본 신제품 파워 MOSFET를 채용할 경우, 전력 손실을 대폭 저감시킬 수 있으므로 기기의 저소비전력화에 기여합니다. 특히 고주파에서의 특성이 우수하므로 주변 부품의 소형화도 가능합니다.

업계 톱 클래스의 고효율 실현

소형 패키지 및 복합 패키지 채용으로 스페이스 절약화에 기여
용도에 따라 3종류의 소형 패키지를 라인업하였습니다. HSMT8은 HSOP8에 비해 실장 면적을 65% 저감하여, 스페이스 절약화에 크게 기여합니다. 또한, DC/DC 전원 회로의 High Side용 MOSFET와 Low Side용 MOSFET를 복합화 한 새로운 패키지 HSOP8 (Dual)도 라인업하여, 실장 면적의 삭감뿐만 아니라 실장 횟수 저감에도 기여합니다.

소형 패키지 채용으로 스페이스 절약화에 기여  복합 패키지도 라인업
소형 패키지 채용으로 스페이스 절약화에 기여  복합 패키지도 라인업

<사양>

PKG P/N VDS VGS ID Ron Qg Qgd
Vgs=10V Vgs=4.5V
[V] [V] [A] [mΩ] [nC]
Typ. Max. Typ. Max. Typ. Typ.
HSOP8 (Single) (5.0×6.0mm) RS1E350GN 30 20 35 1.2 1.6 1.5 2.0 33.0 7.7
RS1E320GN 30 20 32 1.4 1.9 1.8 2.4 26.0 6.8
RS1E300GN 30 20 30 1.7 2.2 2.2 2.8 23.0 6.5
RS1E280GN 30 20 28 2.0 2.6 2.6 3.3 20.0 5.4
RS1E240GN 30 20 24 2.6 3.3 3.3 4.4 13.0 3.2
RS1E200GN 30 20 20 3.6 4.6 4.7 6.1 9.0 2.2
RS1E170GN 30 20 17 5.1 6.7 6.7 8.7 5.9 1.6
RS1E150GN 30 20 15 6.7 8.8 8.8 11.4 4.8 1.1
RS1E130GN 30 20 13 8.9 11.7 11.7 15.2 3.9 0.8
HSMT8 (3.3×3.3mm) RQ3E180GN 30 20 18 3.3 4.3 4.3 5.5 11.6 3.9
RQ3E150GN 30 20 15 4.7 6.1 6.2 8.1 7.6 2.3
RQ3E120GN 30 20 12 6.7 8.8 9.1 11.8 4.8 1.1
RQ3E100GN 30 20 10 8.9 11.7 12.0 15.7 3.9 0.8
RQ3E080GN 30 20 8 12.9 16.7 17.5 22.8 2.5 0.6
HSOP8 (Dual) (5.0×6.0mm) HP8K20 30 20 17 5.1 6.7 6.7 8.7 5.9 1.6
30 20 28 2.1 2.7 2.7 3.5 20.0 4.8
HP8K21 30 20 17 5.1 6.7 6.7 8.7 5.9 1.6
30 20 32 1.9 2.4 2.4 3.1 23.0 6.5

<용어 설명>

  1. DC/DC 컨버터
    직류 전압을 직류 전압으로 변환하는 전원 회로. 예를 들어, 서버 및 PC 등의 기기 내부에서 기준이 되는 전압 12V를 마이크로 프로세서 및 메모리 등의 IC를 동작시키기 위한 다양한 전압 (5V`0.9V 등)으로 변환합니다.
  2. FOM (Figure of merit)
    파워 MOSFET의 성능을 나타내는 지수이며, Ron×Qgd의 수치로 나타냅니다. 수치가 적을수록 우수합니다.
     
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