ROHM News Detail

업계 최고※ 낮은 ON 저항! 급속 충전에 최적인 소형 MOSFET 개발

※2025년 4월 15일 현재 2.0mm×2.0mm 패키지 사이즈 기준 로옴 조사

2025년 4월 15일

＜개요＞

AW2K21

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 2.0mm×2.0mm 패키지 사이즈로 업계 최고의 낮은 ON 저항※1 2.0mΩ (Typ.)의 Nch 30V 내압 공통 소스 구성의 MOSFET※2 「AW2K21」을 개발하였습니다.
신제품은 로옴의 독자적인 구조로 셀의 집적도를 향상시켜 칩 면적당 ON 저항을 저감하였습니다. 또한, 1개의 소자에 2개의 MOSFET를 내장하여 충전 회로에서 요구되는 쌍방향 보호 용도 등에도 신제품 1개로 대응 가능합니다.
이러한 독자적인 구조를 통해 일반적인 종형 Trench MOS 구조의 경우 이면에 배치되는 드레인 단자를 디바이스 표면에 배치할 수 있어, WLCSP※3의 채용이 가능하게 되었습니다. WLCSP는 부품 내부를 차지하는 칩 면적의 비율을 크게 확대할 수 있어, 부품 면적당 ON 저항도 저감할 수 있습니다. 이러한 ON 저항의 저감은 전력 손실 저감과 더불어 대전류화에도 기여하므로, 초소형 사이즈로 대전력의 급속 충전에 대응 가능합니다. 예를 들어, 소형기기의 충전 회로에서 비교 시, 일반품은 3.3mm×3.3mm 사이즈의 제품이 2개 필요한 반면, 신제품의 경우 2.0mm×2.0mm 사이즈 1개로 대응이 가능하여, 약 81％의 부품 면적 삭감과 약 33％의 낮은 ON 저항화가 가능해집니다. 또한, 일반적으로 ON 저항이 낮은 GaN HEMT※4 제품의 동일 사이즈와 비교하더라도, 신제품은 약 50％의 낮은 ON 저항화를 실현하였습니다. 이와 같이 낮은 ON 저항의 초소형 「AW2K21」은 어플리케이션의 저소비전력화와 스페이스 절약화에 기여합니다.
뿐만 아니라, 신제품은 로드 스위치 용도의 단방향 보호 MOSFET로도 사용이 가능하며, 이 경우에도 업계 최고의 낮은 ON 저항을 실현합니다.
신제품은 2025년 4월부터 월 50만개의 생산 체제로 양산 (샘플 가격 500엔 / 개, 세금 불포함)을 개시하였습니다. 인터넷 판매도 개시하여 Chip 1 Stop™, CoreStaff™ Online 등 온라인 부품 유통 사이트에서 구입 가능합니다.
로옴은 한층 더 소형인 1.2mm×1.2mm 제품의 개발도 추진하고 있습니다. 앞으로도 스페이스 절약화 및 고효율화를 통해 어플리케이션의 소형화 및 저전력화에 기여함으로써 지속 가능한 사회의 실현을 위해 노력해 나갈 것입니다.

충전 회로에서 사용 시, 일반품과 로옴 신제품 비교

＜배경＞

최근, 스마트폰을 비롯한 대용량 배터리를 탑재하는 소형기기에 있어서, 충전 시간의 단축을 목적으로 급속 충전 기능을 탑재한 기기가 증가하고 있습니다. 이러한 기기에는, 충전하지 않는 상태에서 주변 IC 등으로 역류를 방지하기 위해 쌍방향 보호가 필요합니다. 또한, 급속 충전 시 대전류로 충전을 실행하기 위한 요구 사항으로서, MOSFET에는 최대 전류 20A, 브레이크 다운 전압※5 28V~30V, ON 저항 5mΩ 이하라는 까다로운 SPEC이 스마트폰 메이커로부터 요구되고 있습니다. 그러나 이러한 요구를 MOSFET 일반품으로 만족하기 위해서는 ON 저항이 낮은 대형 MOSFET가 2개 필요하여, 실장 면적이 커진다는 과제가 있었습니다.
로옴은 이러한 과제를 해결하기 위해, 대전력 급속 충전에 대응 가능한 낮은 ON 저항의 초소형 MOSFET 「AW2K21」을 개발하였습니다.

＜제품 주요 특성＞

　　
품명 데이터
시트		 극성
[ch]		 구성 RDD (on)
ON 저항
VGS=5.0V, ID=20A, Ta=25℃
(Typ.) [mΩ]		 VDDS
드레인 - 드레인
브레이크 다운 전압
[V]		 ID
드레인
전류
[A]		 패키지
(사이즈 [mm])
NewAW2K21 PDF N Common
Source		 2.0 30 ±20 WLCSP2020
WLCSP2020
(2.0×2.0×0.55)

＜어플리케이션 예＞

・스마트폰　　・VR (Virtual Reality) 고글　　・소형 프린터
・태블릿　　　・웨어러블 단말기　　　　　 ・LCD 모니터
・노트북　　　・포터블 게임기　　　　　　 ・드론
기타, 급속 충전 기능을 탑재하는 소형기기 등에 폭넓게 사용 가능

＜온라인 판매 정보＞

판매 시기 : 2025년 4월부터
판매 사이트 :
Chip 1 Stop™, CoreStaff™ Online 등
온라인 부품 유통 사이트에서 구입 가능
판매 대상 품명 : AW2K21

1개부터 구입 가능

  • Chip 1 Stop
  • CoreStaff Online

＜용어 설명＞

※1 : ON 저항
MOSFET를 동작 (ON)시킬 때의 드레인 – 소스간 저항치. 수치가 작을수록 동작 시의 loss (전력 손실)가 적어진다.
※2 : MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor)
금속 – 산화물 – 반도체 구조의 전계 효과 트랜지스터 (FET)의 일종으로, 가장 일반적으로 사용된다.
기본적으로는 「게이트」 「드레인」 「소스」의 3개 단자로 구성된다. 제어용 게이트에 전압을 인가하면, 드레인에서 소스로 흐르는
전류가 증가하는 구조다.
Nch MOSFET는 소스에 대해 플러스 전압을 게이트에 인가함으로써 도통 상태가 되는 타입의 MOSFET다.
공통 소스 구성의 MOSFET는 2개의 MOSFET 소자를 내장하여 각각의 소스 단자를 공유한다.
※3 : WLCSP (Wafer Level Chip Scale Package)
웨이퍼 상태로 단자의 형성 및 배선 등을 실시한 후 chip화한 초소형 패키지.
웨이퍼를 chip화한 후 수지로 몰딩하여 단자 등을 형성하는 일반적인 패키지와 달리, 패키지를 내부 반도체 chip과 동일한 크기로 만들 수 있어 패키지의 소형화가 가능하다.
※4 : GaN HEMT
GaN (갈륨 나이트라이드 : 질화 갈륨)이란, 차세대 파워 디바이스에 사용되는 화합물 반도체 재료.
일반적인 반도체 재료인 Si (실리콘)에 비해 물성이 우수하여, 스위칭 속도가 빠르고 고주파 동작이 가능하다.
HEMT란, High Electron Mobility Transistor (고전자 이동도 트랜지스터)의 약칭이다.
※5 : 브레이크 다운 전압
MOSFET의 드레인 - 소스 사이에 인가할 수 있는 최대 전압.
이 전압을 초과하면 절연 파괴가 발생하여 디바이스의 정상적인 동작이 어려워진다.

주) 「Chip 1 Stop™」, 「CoreStaff™」는 각사의 상표 또는 등록상표입니다.

＜신제품 프레젠테이션 "Featured Products"＞

Featured Products
초소형 · 낮은 ON 저항
30V 내압 Nch MOSFET
AW2K21

＜제품 소개 영상＞