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실장 신뢰성을 확보한 차량용 초소형 MOSFET 「RV4xxx 시리즈」 개발
ADAS 카메라 모듈 등 차량용 부품의 소형화에 기여

2019년 7월 23일

<개요>

MOSFET「RV4xxx 시리즈」

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 부품 실장 후의 신뢰성을 확보하는 초소형 1.6mm×1.6mm 사이즈의 MOSFET 「RV4xxx 시리즈」를 개발하였습니다. 본 시리즈는 자동차기기의 신뢰성 규격 AEC-Q101에 준거하여, 자동차기기에 적합한 품질을 확보한 고신뢰성 제품입니다. 또한, 독자적인 패키지 가공 기술을 채용하여, 고품질이 요구되는 첨단 운전 지원 시스템 (ADAS) 카메라 모듈 등 차량용 부품의 소형화에 기여합니다.
본 RV4xxx 시리즈는 5월부터 샘플 (샘플 가격 100엔 / 개, 세금 불포함) 출하를 개시하였으며, 9월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산을 개시할 예정입니다.

<배경>

ADAS 실현에 꼭 필요한 차량용 카메라는 설치 면적이 제한되어 있으므로, 탑재 부품에도 소형화에 대한 요구가 높아지고 있습니다. 이러한 시장 요구에 대응하기 위해, 대전류를 유지함과 동시에 소형화를 실현할 수 있는 하면전극 패키지의 MOSFET가 주목을 받고 있습니다.
한편, 차량용 부품에서는 신뢰성 확보를 위해 부품 실장 후에 외관 검사*1)가 실시되고 있지만, 하면전극 패키지는 측면에 충분한 솔더 fillet이 형성되지 않아, 자동차기기에 필요시되는 솔더 높이를 확보할 수 없습니다. 따라서 실장 후 솔더링 상태의 외관 검사가 어렵다는 과제가 있었습니다.
로옴은 지금까지 초소형 MOSFET를 비롯하여 업계를 선두하는 제품을 개발하여, 높은 실적을 보유하고 있습니다. 이번에 독자적인 공법을 이용한 Wettable Flank 형성 기술※2)을 도입함으로써, 하면전극 패키지로도 안정된 솔더 fillet 형성이 가능하게 되었습니다. 업계 최초로 패키지 측면의 전극 부분 높이 130μm를 보증하므로, 부품 실장 후의 외관 검사에서 솔더링 상태를 확실하게 확인할 수 있습니다.

※2019년 7월 23일 로옴 조사

차량용 초소형 MOSFET 「RV4xxx 시리즈」의 메리트 : 제품 실장 시의 솔더 높이 130μm 이상을 실현하여, 실장 시인성 향상

<특징>

1. 독자적인 공법을 사용한 Wettable Flank 형성 기술을 통해, 패키지 측면의 전극 부분 높이 130μm 보증

Wettable Flank 형성 기술은 패키지 측면의 리드 프레임부를 절단하여 도금 가공을 실시합니다. 그러나, 리드 프레임을 절단할 때 발생하는 금속의 돌기 상태의 불필요한 부분은 절단면의 높이가 높아질수록 많이 발생합니다.
로옴은 불필요한 돌기 부분을 억제하기 위해 리드 프레임 전면에 배리어 층을 구성하는 독자적인 공법을 개발하였습니다. 이에 따라 부품 실장 시 제품이 기울어지거나 솔더에 불량이 발생하는 것을 방지할 수 있어, DFN1616 패키지 (1.6mm×1.6mm)로서는 업계 최초로 패키지 측면의 전극 부분 높이 130μm 보증을 실현하였습니다.

Wettable Flank 형성 공법 비규 / RV4xxx 시리즈 특징

2. 소형 하면전극 MOSFET로 대체하여 실장 면적 삭감

실장 면적 비교

기존의 ADAS 카메라 모듈의 역접 보호 회로에서는 쇼트키 배리어 다이오드 (SBD)가 주류였습니다. 그러나, 카메라의 고해상도화에 따라 대전류화가 요구되는 자동차기기 시장에서는, ON 저항이 낮아 발열을 저감할 수 있다는 특징에서 SBD보다 소형인 MOSFET로의 전환이 추진되고 있습니다.
예를 들어 전류 2.0A, 소비전력 0.6W일 경우, 자동차기기 시장에서 많이 사용되고 있는 단자 타입 패키지의 MOSFET로 대체하면 SBD에 비해 30% 실장 면적을 줄일 수 있습니다. 또한, 하면전극 패키지의 MOSFET의 경우, 하면이 전극이므로 방열성이 우수하여, 소형과 동시에 대전류화를 실현할 수 있습니다. 이에 따라 기존의 일반품 SBD 대비 78%, 일반품 MOSFET 대비 68%의 실장 면적을 저감할 수 있습니다.

<라인업>

품명 극성
[ch]
드레인
· 소스 간
내압
VDSS[V]
드레인
전류
ID[A]
구동 전압
[V]
드레인 · 소스 간 ON 저항
RDS(on)[mΩ]
@VGS=10V
RDS(on)[mΩ]
@VGS=4.5V
RDS(on)[mΩ]
@VGS=4.0V
RDS(on)[mΩ]
@VGS=2.5V
RDS(on)[mΩ]
@VGS=1.8V
RDS(on)[mΩ]
@VGS=1.5V
Typ. Max. Typ. Max. Typ. Max. Typ. Max. Typ. Max. Typ. Max.

RV4E031RP HZG
P 30 3.1 4.0 75 105 108 152 122 172

RV4C020ZP HZG
P 20 2.0 2.5 180 260 240 340 320 450 400 560

<용어 설명>

*1)  외관 검사
자동 광학 검사 및 AOI (Automated Optical Inspection)라고도 한다.
예를 들어, 실장 기판을 카메라로 스캔하여, 부품의 결락 및 품질의 결함, 솔더링 상태 등을 검사한다.
*2)  Wettable Flank 기술
QFN 및 DFN 등의 하면전극 패키지 측면의 리드 프레임부를 절단하여 도금 가공함으로써 측면에도 전극을 형성하는 기술.
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