독자적인 회로 · 디바이스 기술 「TDACC티댁™」으로 안전 동작과 전력 손실 저감에 기여하는
소형 인텔리전트 파워 디바이스 개발
메커니컬 릴레이 및 MOSFET를 대체하여, 자동차 및 산업기기 시장에 요구되는 기능 안전 실현

※2022년 11월 24일 현재 로옴 조사

<개요>

BV1LExxxEFJ-C/BM2LExxxFJ-C

로옴 주식회사 (본사 : 교토)는 엔진 제어 유닛 및 트랜스미션 제어 유닛 등의 자동차 전장 시스템, PLC (Programable Logic Controller) 등의 산업기기용으로 40V 내압 1ch / 2ch 출력의 Low-side 인텔리전트 파워 디바이스※1 (Intelligent Power Device, 이하 IPD) 「BV1LExxxEFJ-C / BM2LExxxFJ-C 시리즈」 8개 제품을 개발하였습니다.
IPD는 전자회로의 ON / OFF 제어와 더불어, 회로를 전기적 파괴 (이상 동작 시의 과전류)로부터 보호할 수 있는 기능을 탑재하여, 안전하고 신뢰성이 높은 시스템 구축에 기여합니다.
신제품은 모터나 조명 등 제어 대상이 되는 기기의 하측 (그라운드 측) 회로에 배치되어, 회로 구성 상 단품의 메커니컬 릴레이나 MOSFET의 대체 사용이 용이하므로 설계가 용이합니다. IPD 내의 파워 MOSFET부는 OFF 시의 역기 에너지※2로 인해 발열하지만, 신제품은 로옴의 독자적인 회로 · 디바이스 기술 「TDACC™」※3을 통해 전류를 흘리는 채널 수를 최적으로 제어함으로써, 소형 사이즈로는 실현이 어려웠던 발열 억제와 낮은 ON 저항※4을 업계에서 유일하게 실현하였습니다. 각종 기기의 안전 동작과 전력 손실 저감에 크게 기여합니다. TDACC™을 사용한 패키지의 소형화를 통해, 업계 최초로 SOP-J8 패키지에서 2ch 출력 40mΩ (ON 저항) 제품을 실현하였습니다. 1ch / 2ch 제품 모두 40 / 80 / 160 / 250mΩ의 폭넓은 ON 저항치를 구비함으로써, 고객의 다양한 요구에 대응합니다. 또한, 과전류 서지에 대한 내성을 나타내는 접촉 방전 내량에서 일반품 이상의 수치를 달성하여, 각종 기기의 안전 동작에 기여합니다.
신제품은 2022년 10월부터 시리즈 합계 월 60만개의 생산 체제로 양산 (샘플 가격 320엔 / 개, 세금 불포함)을 개시하였으며, CoreStaff, Chip 1 Stop 등 온라인 부품 유통 사이트에서도 구입이 가능합니다.
앞으로도 로옴은, TDACC™을 탑재한 IPD 전용 프로세스의 미세화를 통해, IPD의 낮은 ON 저항화 · 소형화 · 다기능화 및 다채널 시리즈의 개발을 전개하여, 폭넓은 라인업으로 자동차 및 산업기기 어플리케이션의 안심 · 안전 및 저전력화에 기여해 나갈 것입니다.

PD 내부 파워 MOSFET부의 일반적인 구조와 로옴의 독자적인 TDACC™ 구조 이미지 비교

<배경>

최근, 자동차 분야 및 산업기기 분야에서는 자동 운전 (자동화)을 위해 기술 혁신이 가속화되는 반면, 안전에 대한 요구가 나날이 높아지고 있어, 유사 시에 어떻게 기능 안전※5을 확보할 것인가를 염두에 둔 기기의 개발이 요구되고 있습니다. 기존에는 전자회로의 ON / OFF 제어에 메커니컬 릴레이나 MOSFET가 채용되었지만, 시스템 이상 시의 보호 기능은 없었습니다. 그러나, IPD는 기능 안전의 관점에서 보호 기능을 구비하고 있을 뿐만 아니라, 수명이나 신뢰성이 우수하여 채용이 추진됨에 따라 시장이 크게 확대되고 있습니다.
로옴은 신뢰성 향상에 대한 시장 요구에 발빠르게 대응하여, 2014년부터 IPD 전용 프로세스를 구축하였습니다. 그리고, 전용 프로세스의 대전류화와 아날로그 설계 기술을 조합함으로써, 더 폭넓은 라인업 구축을 실현하였습니다.

<신제품과 일반품의 접촉 방전 내량 비교>

신제품 「BV1LExxxEFJ-C / BM2LExxxFJ-C 시리즈」와 일반품의 접촉 방전 내량 비교

<로옴의 IPD 라인업>

로옴의 IPD 라인업

<신제품 라인업>

품명데이터
시트
ch 수ON 저항
Tj=25℃
(Typ.)[mΩ]
입력전압
[V]
드레인 -
소스
전압
(Max.)[V]
동작온도
[℃]
TDACC™
탑재
ComfySIL™
기능 안전
카테고리
패키지
[mm]
NewBV1LE040EFJ-CPDF1403.0 ~
5.5
40-40 ~
+150
*FSs
FS supportive
HTSOP8-J8
HTSOP8-J8
(4.9 × 6.0 × 1.00)
NewBV1LE080EFJ-CPDF80
NewBV1LE160EFJ-CPDF160
NewBV1LE250EFJ-CPDF250
NewBM2LE040FJ-CPDF240SOP-J8
SOP-J8
(4.9 × 6.0 × 1.65)
NewBM2LE080FJ-CPDF80
NewBM2LE160FJ-CPDF160
NewBM2LE250FJ-CPDF250

*자동차기기용으로 개발한 IC로, 기능 안전에 관한 안전 분석 서포트 가능

※향후 Low-side IPD (에러 플래그 · Slew Rate 컨트롤), High-side IPD (더블 에러 플래그 · 전류 센스 · 과전류 Hiccup 동작 가변 과전류 제한 타입) 모두 TDACC™을 탑재한 신제품 개발 예정

<ComfySIL™ (컴피실) 브랜드>

로옴은 제품을 통해 사회 시스템의 안전 · 안심 · 쾌적에 기여할 수 있도록, 기능 안전을 설계하는 고객 등 스테이크홀더를 위해 ComfySIL™ (컴피실) 브랜드를 만들었습니다.
본 ComfySIL™은 기능 안전을 위한 ComfySIL™ 개념에 준거하는 제품에 부여하는 브랜드명으로서, 자동차 분야뿐만 아니라, 산업기기 분야의 기능 안전도 고려하고 있습니다.

ComfySIL™

ComfySIL™ 특설 사이트
https://www.rohm.co.kr/functional-safety

※ComfySIL™은 로옴 주식회사의 상표 또는 등록상표입니다.

<어플리케이션 예>

◇BCM (Body Control Module), 외장 · 내장 램프, 엔진, 트랜스미션 등의 자동차 전장 기기
◇PLC (Programable Logic Controller) 등의 산업기기
기타, 폭넓은 어플리케이션에 채용 가능합니다.

<온라인 판매 정보>

판매 시기 : 2022년 11월부터
판매 사이트 : CoreStaff, Chip 1 Stop
온라인 부품 유통 사이트에서 순차적으로 판매 예정

1개부터 구입 가능

  • CoreStaff
  • Chip 1 Stop

<일반적인 스위치와의 비교>

◇메커니컬 릴레이와의 비교

메커니컬 릴레이와의 비교

◇MOSFET와의 비교

MOSFET와의 비교

<High-side IPD와 Low-side IPD의 비교>

High-side IPD와 Low-side IPD의 비교

<용어 설명>

※1 : 인텔리전트 파워 디바이스 (IPD)
전자회로 ON / OFF 제어와 더불어, 회로를 전기적 파괴 (이상 동작 시의 과전류)로부터 보호할 수 있는 디바이스. 기존에 채용되던 메커니컬 릴레이와는 달리, 기계적인 접점이 없으므로 수명, 신뢰성, 정음성에서 우수하다. 또한, 일반적인 반도체 스위치 소자인 MOSFET는 과전류로 인해 파괴에 이를 가능성이 있지만, IPD는 보호 기능을 탑재하여, 안전하고 신뢰성이 높은 시스템 구축이 가능하다.
※2 : 역기 에너지
모터나 코일 등의 유도성 부하는 전류를 계속 흘리려고 하는 성질이 있어, IPD를 OFF해도 전류를 계속 흘리려고 하여 발생하는 에너지.
※3 : TDACC™
IPD 내의 파워 MOSFET부가 OFF 시의 역기 에너지로 인해 발열할 때, 전류를 흘리는 채널수를 최적으로 제어함으로써, 소형 사이즈로는 동시에 실현이 어려운 발열 억제와 낮은 ON 저항을 실현한, 로옴의 독자적인 회로 · 디바이스 기술.
・「TDACC™」은 로옴 주식회사의 상표 또는 등록상표입니다.
※4 : ON 저항
MOSFET ON 시의 드레인 – 소스간 저항치. 수치가 낮을수록 도통 시의 손실 (전력의 손실)이 적어진다.
※5 : 기능 안전
기능 안전이란, 「감시 장치 및 방호 장치 등의 부가 기능에 의한 리스크 저감 대책」이며, 안전 방책 (안전을 확보하기 위한 방책)의 일종이다. 자동차 분야에서의 기능 안전은 전자 시스템의 고장 등으로 인해 기능 불완전이 발생한 경우에, 인체에 위해를 끼치지 않도록 리스크를 받아들일 수 있는 레벨까지 저감시켜, 안전을 확보하는 것이다.

<리플렛>

추천 신상품
보호 기능에 만전을 기하여, 기능 안전에 기여
AEC-Q100 준거
오토모티브 대응 IPD Low-side 스위치 (PDF : 564KB)