산업기기 및 대형 민생기기용으로 -40V와 -60V 내압의 24개 제품 라인업

로옴 (ROHM) 주식회사는 FA 기기 및 로봇 등 산업기기와 공조기기 등의 민생기기에 최적인 24V 입력 대응의 -40V 및 -60V 내압 Pch MOSFET의 싱글 제품 「RQxxxxxAT / RDxxxxxAT / RSxxxxxAT / RFxxxxxAT 시리즈」와 듀얼 제품 「UTxxx5 / QHxxx5 / SHxxx5 시리즈」를 개발하여, 총 24개 제품 라인업을 구비했다.



이 제품은 풍부한 실적을 자랑하는 로옴의 Pch MOSFET로서, 제5세대에 해당하는 신규 미세 프로세스 채용으로, 업계 최고 수준인 단위 면적당 저 ON 저항을 실현했다. ON 저항은 -40V 내압 제품의 경우 기존품 대비 62％ 저감, -60V 내압 제품의 경우 기존품 대비 52％ 저감하여, 기기의 저전력화와 소형화에 기여한다.

또한, 소자 구조를 최적화함과 동시에, 전계 집중을 완화하는 새로운 디자인을 채용함으로써, 품질 향상을 실현했다. 일반적으로 트레이드 오프 관계인 신뢰성과 저 ON 저항을 동시에 실현하여, 고품질이 요구되는 산업기기의 장기간 안정 동작에도 기여한다.

앞으로도 로옴은 폭넓은 용도에 대응 가능하도록 본 시리즈에서 다양한 패키지를 전개함과 동시에, 오토모티브 대응 제품도 개발할 예정이다. 또한, 생활 및 업무의 온라인화가 가속화되는 오늘날, 수요가 확대되고 있는 데이터 센터의 서버 및 5G 기지국에 적합한 라인업을 강화하고자, 이번에 개발한 제5세대 Pch MOSFET와 더불어, 더 고효율인 Nch MOSFET※2의 개발을 추진하여, 어플리케이션의 설계 공수 삭감과 고신뢰화, 고효율화에 기여해 나갈 것이다.

어떻게 만들게 됐나

최근, 산업기기 및 민생기기 등에서 고도의 제어를 위해 전원 회로에서 높은 입력전압이 사용되는 케이스가 증가함에 따라, MOSFET에 있어서도 저 ON 저항화뿐만 아니라, 고내압에 대한 기대가 높아지고 있다.

MOSFET에는 Nch과 Pch이 있으며, 일반적으로는 고효율의 Nch이 사용되지만, High-side 측에 Nch MOSFET를 사용하는 경우, 입력전압보다 높은 게이트 전압이 필요하기 때문에 회로 구성이 복잡해진다는 과제가 있었다. 반면에 Pch MOSFET의 경우, 입력전압보다 낮은 게이트 전압으로 구동이 가능하여 회로 구성을 간소화할 수 있으므로 설계 부하를 경감할 수 있다.

로옴은 이러한 배경에 주목하여, 제5세대의 미세 프로세스를 사용함으로써 24V 입력에 대응 가능한 저 ON 저항 -40V / -60V 내압 Pch MOSFET를 개발했다.



어떤 특징이 있나

1. 업계 최고 수준의 저 ON 저항 실현

신제품은 로옴의 제5세대 미세 프로세스를 사용하여 게이트 트렌치 구조를 로옴 기존품보다 미세화시켜 전류 밀도를 높임으로써 24V 입력에 대응 가능한 -40V / -60V 내압 Pch MOSFET에서 업계 최고 수준인 단위 면적당 저 ON 저항을 달성했다. -40V 내압 제품의 경우 기존품 대비 62% 저감하였으며, -60V 내압 제품의 경우 기존품 대비 52% 저감하여 기기의 저전력화와 소형화에 기여한다.

2. 신규 디자인 채용으로 품질 향상 실현

지금까지 축적해온 신뢰성에 관한 노하우를 활용하여, 소자 구조를 최적화함과 동시에 전계 집중이 가장 많이 발생하는 게이트 트렌치 코너 부분의 전계를 완화하는 신규 디자인을 채용함으로써 품질 향상을 실현했다. ON 저항을 악화시키지 않고도, 일반적으로 트레이드 오프 관계인 고온 바이어스 시의 소자 특성 열화에 대한 신뢰성 향상에 성공했다. 한층 더 높은 품질이 요구되는 산업기기의 장기간 안정 동작에 기여한다.

3. 다양한 라인업 전개로 폭넓은 어플리케이션의 설계 공수 삭감과 고신뢰화에 기여

이번 신제품은, FA 기기 및 로봇, 공조기기용으로 -40V와 -60V 내압의 총 24개 제품을 구비했다. 향후 산업기기 이외의 용도에도 대응이 가능하도록 다양한 패키지 전개를 추진하고, 오토모티브 대응 제품도 개발할 예정이다. 또한, Pch MOSFET뿐만 아니라, 새로운 구조를 채용한 차세대 프로세스를 사용하여 Nch MOSFET의 라인업화도 추진함으로써 폭넓은 어플리케이션의 설계 공수 삭감과 고신뢰화에 기여해 나갈 것이다.


제품 라인업





어플리케이션 예

-FA 기기, 로봇, 공조기기 등의 산업기기용 팬 모터 및 파워 매니지먼트 스위치
-대형 민생기기용 팬 모터 및 파워 매니지먼트 스위치