로옴의 최첨단 기술 Nano 시리즈

Nano 시리즈란?

소형화, 저전력화를 추구해온 로옴의 전원 기술.
지금까지 축적해온 아날로그 기술을 구사하여 개발한 혁신적인 전원 기술이 바로 Nano 시리즈입니다.

개발에서 제조까지 모든 프로세스를 자사에서 실시하는 일관 생산 체제를 통해 실현한 Nano 시리즈는, 시장의 요구에 대응하는 전원 IC로서 사회에 기여합니다.

Nano Pulse Control

펄스 폭을 최대한으로 좁게, 안정적으로 제어함으로써
하기 2가지 효과 실현

・강압비가 큰 환경에서 "전원 시스템 1chip화"
・코일을 포함한 "실장 면적 소형화"

펄스폭을 최대한으로 좁게 안정적으로 제어함으로써 하기 2가지 효과 실현

Nano Energy

IC 자체의 소비전류를 저감함으로써 매우 작은 전류로
안정 동작 실현

무부하 시 소비전류 : DC/DC 컨버터

소형 배터리를 탑재하는 기기의 장시간 구동에 기여!

개발 배경

전자기기 분야에서는 스마트폰의 다기능화 및 웨어러블 단말기의 보급과 더불어, 사람을 통하지 않고 기기 간 무선 통신을 통해 동작하는 IoT 기기의 도입이 주목을 받고 있습니다. 이러한 기기는 기본적으로 배터리로 구동하는 케이스가 많으므로, 소비전력 저감이 크게 요구되는 분야입니다. 또한, 디자인성의 향상 및 새로운 기능 탑재를 위한 스페이스 확보의 시점에서, 소형화 역시 중요한 요건으로서 구동 배터리도 점차 소형화되고 있습니다. 그 중에서도 IoT 분야에서는 기기의 유지보수를 자주 할 수 없는 케이스도 많아, 「코인 배터리로 10년 구동」이 하나의 키워드로 중요시되고 있습니다.
로옴은 이러한 시장 동향 및 테마에 대응하기 위해, 전원 IC의 소비전력을 대폭 저감시키는 기술 개발에 착수하였습니다. 착수 당시, 전원 IC 업계에서 가장 작은 소비전류는 360nA였으며, 이러한 수치를 어느 정도까지 낮출 수 있는 지가 하나의 지표가 되었습니다.

DC/DC 컨버터 소비전류의 경향

개발 기술과 제품화

단순히 소비전류를 저감시킨다는 관점에서는 회로의 저항치를 증가시킨다는 발상을 떠올릴 수 있습니다. 그러나, 이것만으로는 소자에서의 리크 전류 발생, 노이즈에 대한 감도 향상, 회로의 응답속도 저하 등의 문제가 발생합니다. 로옴은 소비전류를 저하시킴으로써 발생하는 트레이드 오프를 극한에 이르기까지 저감시킴과 동시에, 초경부하 상태에서의 소비전류 삭감을 실현한 획기적인 「Nano Energy」 기술을 개발하여, 현재 180nA라는 세계 최소의 소비전류를 실현하였습니다.
이 기술을 DC/DC 컨버터 「BD70522GUL」에 탑재하여, 무부하 시 (어플리케이션 스탠바이 시)에 일반품에 비해 기존의 2배인 배터리 구동 시간을 실현하였습니다. 또한, 10μA에서 500mA로 업계에서 가장 넓은 전류 범위에서 90% 이상의 높은 전력 변환 효율을 실현하였습니다. 이는 로옴의 독자적인 수직 통합형 생산 체제를 통해 「회로 설계」「레이아웃」「프로세스」의 3가지 첨단 기술을 융합함으로써 실현할 수 있었습니다.

※2017년 10월 로옴 조사

제품 탑재를 통해 실현 가능한 세계

전원 IC의 소비전류를 대폭 저감함에 따라, IoT 분야에서는 「코인 배터리로 10년간 구동」이라는 목표가 현실이 되었습니다. 이에 따라, 기기의 유지보수에 필요한 번거로움과 비용을 삭감할 수 있으며, 웨어러블 단말기 등 소형화 · 다기능화가 가속화하는 전자기기 분야에서도 소형 배터리로 장시간 구동을 실현할 수 있습니다.

또한, 에너지 하베스팅과 같은 태양광 및 열, 진동 등을 이용한 발전 시스템 등의 낮은 발전량에 있어서도 계속 동작이 가능하므로, 환경 분야에서의 이용도 크게 기대됩니다.

로옴은 「Nano Energy」를 코어 기술로, 이를 탑재한 전원 IC를 제품군으로 확충하여, 고객의 폭넓은 요구에 대응해 나갈 것입니다. 동시에, PMIC (파워 매니지먼트 IC)에 대한 탑재도 추진해 나갈 예정입니다.

제품 탑재를 통해 실현 가능한 세계