오토모티브용 업계 최소 클래스! 1mm×1mm 초소형 MOSFET 개발
방열성과 실장 신뢰성을 향상시켜, 고밀도화가 가속화되는 자동차 ECU 및 ADAS 관련 기기에 최적

2020년 10월 6일

<개요>

DFN1010-3W

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101※1 대응 제품으로서 업계 최소 클래스인 1.0mm×1.0mm 사이즈의 초소형 MOSFET 「RV8C010UN」「RV8L002SN」「BSS84X」를 개발하였습니다.
신제품은 독자적인 공법을 사용한 Wettable Flank 형성 기술※2을 도입함으로써, 1.0mm×1.0mm 사이즈로는 업계 최고 수준인 패키지 측면의 전극 부분 높이 125μm를 보증합니다. 고품질이 요구되는 자동차 관련 기기에서 중요시되는, 부품 실장 후의 자동 광학 검사 (이하, AOI※3)에서 매우 높은 솔더 실장 신뢰성을 실현합니다. 또한, 새로운 하면전극 패키지를 채용함으로써, 일반적으로 트레이드 오프 관계인 소형화와 고방열화를 동시에 실현하여, 기판의 고밀도화가 가속화되는 자동차 ECU 및 첨단 운전 지원 시스템 (ADAS) 관련 기기 등에 최적입니다.
본 제품은 2020년 9월부터 월 10만개의 생산 체제로 양산 (샘플 가격 : 100엔, 세금 불포함) 출하를 개시하였습니다.

※2020년 10월 6일 로옴 조사

<배경>

최근 자동차의 전장화에 따라, 자동차 1대당 탑재되는 전자부품, 반도체 부품수는 증가하는 경향이 있습니다. 따라서, 한정된 스페이스에 많은 부품이 실장되어, 부품의 고밀도화가 가속화되고 있습니다. 예를 들어, 자동차 ECU 1개당 반도체와 적층 세라믹 콘덴서의 평균 탑재수는 2019년에 186개였지만, 2025년에는 230개로 30% 가까이 증가할 것으로 예상되고 있습니다. 한편 고밀도화가 가속화되는 이러한 차량용 어플리케이션에 있어서 소형화에 대한 시장 요구도 높아짐에 따라, 소형과 고방열을 동시에 실현할 수 있는 하면전극 패키지의 검토가 추진되고 있습니다.
그러나, 차량용 부품에 있어서는 신뢰성 확보를 위해 부품 실장 후에 AOI가 실시되고 있지만, 하면전극 패키지는 전극이 하면에만 있으므로 솔더링 상태의 확인이 어려운 관계로, 자동차 기준에서의 AOI가 어려웠습니다.
신제품은 로옴의 독자적인 Wettable Flank 기술을 통해 이러한 과제를 해결하여 오토모티브용으로는 업계 최소 클래스인 MOSFET를 실현함으로써, 자동차기기 메이커에서도 채용이 추진되고 있습니다. 로옴은 향후 MOSFET뿐만 아니라, 바이폴라 트랜지스터 및 다이오드에 있어서도 제품 라인업을 확충해 나갈 것입니다.

오토모티브용 초소형 MOSFET 「RV8C010UN」「RV8L002SN」「BSS84X」의 메리트 : 패키지 측면 전극 부분의 높이 125μm 이상 확보로, 실장 시인성 향상

<특징>

1. 독자적인 공법을 사용한 Wettable Flank 형성 기술로, 패키지 측면의 전극 부분 높이 125μm 보증

신제품의 실장 시 단면도

기존 기술의 하면전극 패키지는 리드 프레임 측면에 도금 가공을 할 수 없으므로, 자동차기기에서 필요시되는 솔더 높이를 확보할 수 없어 AOI가 어려웠습니다. 신제품은 로옴의 독자적인 Wettable Flank 형성 기술을 통해 리드 프레임 상한까지의 도금 가공을 실현하여, 1.0mm×1.0mm 사이즈로 업계 최고 수준인 패키지 측면 전극 부분의 높이 125μm를 보증합니다. 하면전극 패키지에서도 안정된 솔더 fillet 형성이 가능하여, 부품 실장 후의 AOI에서 솔더링 상태를 확실하게 확인할 수 있습니다.

2. 초소형 · 고방열 MOSFET로의 대체 사용으로 기판의 고밀도화에 대응

고방열성 및 소형 패키지 실현

신제품은 2.9mm×2.4mm 사이즈 (SOT-23 패키지)와 동등한 성능을 1.0mm×1.0mm 사이즈 (DFN1010 패키지)로 실현함으로써, 약 85%의 실장 면적 삭감이 가능합니다. 또한, 고방열 하면전극을 채용함으로써, 통상적으로 소형화하면 저하되는 방열성을 SOT-23 패키지 대비 65% 향상시킬 수 있습니다. 소형화와 고방열화를 동시에 실현함으로써, 기능의 증가에 따른 기판의 고밀도화가 가속화되는 자동차 ECU 및 ADAS 관련 기기 등의 어플리케이션에 최적입니다.

<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 @VGS=4.5V @VGS=4.0V @VGS=2.5V @VGS=1.8V @VGS=1.5V @VGS=1.2V
Typ. Max. Typ. Max. Typ. Max. Typ. Max. Typ. Max. Typ. Max. Typ. Max.

RV8C010UN
N 20 1.0 1.2 - - 340 470 - - 400 560 470 650 540 810 700 1050

RV8L002SN
N 60 0.25 2.5 1700 2400 2100 3000 2300 3200 3000 12000 - - - - - -

BSS84X
P -60 -0.25 -4.5 2800 5300 3500 6400 - - - - - - - - - -

<어플리케이션 예>

스위칭 용도 및 역접속 보호 용도에서 범용적으로 사용 가능

  • ・자동 운전 제어 ECU
  • ・엔진 컨트롤 ECU
  • ・ADAS 관련 기기
  • ・카 인포테인먼트
  • ・드라이브 레코더

<용어 설명>

※1 : 자동차기기 신뢰성 규격 AEC-Q101
AEC는 Automotive Electronics Council의 약자로, 자동차 메이커와 미국의 전자 부품 메이커가 제정한 자동차기기용 전자 부품 신뢰성 규격이다. Q101은 특히 디스크리트 반도체 부품 (트랜지스터 · 다이오드 등)에 특화된 규격이다.
※2 : Wettable Flank 형성 기술
QFN 및 DFN 등의 하면전극 패키지에서 리드 프레임의 측면에 도금 가공을 하는 기술. 솔더링 특성을 향상시킬 수 있다.
※3 : AOI (Automated Optical Inspection)
실장 기판을 카메라로 촬상하여 자동적으로 부품의 결락이나 품질의 결함, 솔더링 상태 등을 검사한다.
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