[베스트 파워 반도체] 로옴 "세계 리드하는 SiC 중심으로 GaN 등 차세대 파워 디바이스 확대"
  • 2024-05-16
  • 신윤오 기자, yoshin@elec4.co.kr

제어 IC 및 파워 다이오드, 션트 저항기 등의 주변 디바이스 라인업

최근 지속 가능한 사회의 실현을 위한 활동들이 가속화되는 가운데, 사회 경제 활동에서의 에너지 절약화는 중요한 과제로 대두되고 있다. 

로옴의 주력 제품인 반도체 디바이스는 전 세계 전력 소비량의 대부분을 차지하는 모터 및 전원의 효율 개선에서 큰 역할을 담당한다. 「파워와 아날로그에 포커스를 맞추어, 고객 제품의 저전력과 소형화에 기여함으로써 사회 과제를 해결한다」는 경영 비전을 바탕으로, 다양한 애플리케이션의 저전력화에 기여할 수 있도록 노력하고 있다. 

회로 설계, 레이아웃, 프로세스 융합

로옴의 강점인 파워 반도체 분야에서는 세계를 리드하는 SiC를 중심으로 GaN 등 차세대 파워 디바이스와 더불어, 이러한 차세대 파워 디바이스의 성능을 최대화시키는 제어 IC 및 파워 다이오드, 션트 저항기 등의 주변 디바이스의 라인업을 확충하고 있다.

또 한 가지 강점인 아날로그 반도체 분야에서는 장기간에 걸쳐 축적해온 「회로 설계」 「레이아웃」 「프로세스」의 3가지 아날로그 기술을 철저하게 융합하여 삼위일체의 개발 체제를 확립하였다.



전력을 정밀하게 제어할 수 있는 아날로그 IC의 성능을 끊임없이 진화시키고 있으며, 파워 반도체와 아날로그 반도체를 조합함으로써 다양한 니즈에 최적화된 전력 솔루션을 제공하여 애플리케이션의 전력 소비를 억제함과 동시에 부품수의 삭감 및 기판의 면적 절감을 통해 소형화 및 경량화에 기여한다. 

로옴은 파워 반도체와 아날로그 반도체가 탈탄소 사회의 실현과 에너지 절약화의 키 디바이스임을 확신하고 있다. 파워와 아날로그의 융합 기술을 진화시키고, 시장 니즈를 빠르게 파악하여 반영한 디바이스를 개발함으로써 한층 더 사회에 기여해 나가고자 한다.



 BEST PRODUCT 3 


1. 소형 저전력 DC-DC 컨버터 IC
SOT23 패키지 채용, 기존 대비 부품 면적 72% 저감


소형 DC-DC 컨버터 IC 「BD9E105FP4-Z / BD9E202FP4-Z / BD9E304FP4-LBZ / BD9A201FP4-LBZ」의 4개 제품은 냉장고, 세탁기, PLC, 인버터 등 민생기기 및 산업기기 애플리케이션에 최적이다.

또한, 라인업 강화를 위해 최대 출력전류 2A,스위칭 주파수 350kHz의 BD9E203FP4-Z도 제품화를 예정하고 있다. 



신제품은 출력전류 1A~3A로, 모두 소형 SOT23 패키지 사이즈 (2.8mm×2.9mm)를 채용했다. 일반적인 SOP-J8 (JEDEC 규격 : SOIC8 상당) 패키지 (4.9mm×6.0mm)에 비해 부품 면적을 약 72% 삭감할 수 있어, 전원부의 소형화에 크게 기여한다. 또한, 와이어리스 구조 패키지이므로, 와이어의 임피던스 (배선의 저항 성분)도 삭감하여 고효율 동작을 실현했다. 

특히「BD9E105FP4-Z / BD9E202FP4-Z / BD9E304FP4-LBZ」는 경부하 모드 시 COT 제어 방식을 채용함으로써 일반품 대비 경부하 시의 효율이 개선되어 대기전력을 억제하고자 하는 애플리케이션에 최적이다.

신제품은 2024년 3월부터 양산(샘플 가격: 450엔/개)을 개시했다. 온라인 판매도 시작하여 Chip 1 Stop™, CoreStaff™ 등 온라인 부품 유통 사이트에서 구입이 가능하다. 또한, 애플리케이션 설계 시의 평가가 용이하도록 평가용 보드 및 각종 서포트 툴도 제공하고 있다. 



2. 소비전류 세계 최소 OP Amp
배터리 소모를 대폭 억제, 소비전류 160nA 실현


리니어 OP Amp 「LMR1901YG-M」은 소비전류를 세계 최소로 억제한다. 배터리 등 내부 전원으로 구동하는 애플리케이션에서 온도나 유량, 기체의 농도 등을 검출/계측하는 센서 신호의 증폭에 최적이다. 

신제품은 로옴의 독자적인 초저소비전류 기술을 통해 온도 및 전압 변화로 인한 전류 증가를 철저하게 억제하여, 저소비전류 OP Amp의 일반품 대비 소비전류를 약 38% 저감한 160nA (Typ.)로 억제했다. 이에 따라 ESL(전자 가격 표시기) 등 내장 배터리로 구동하는 애플리케이션의 장수명화를 실현할 뿐만 아니라, 충전식 배터리를 탑재하는 스마트폰 등의 애플리케이션에서는 가동 시간 연장에 기여한다.



또한, 동작온도 범위 -40℃~+105℃에서 소비전류에 거의 변화가 없어, 화재 경보기 및 환경 센서 등 외부 온도가 변화하는 환경에서도 안정적으로 저전력 동작이 가능하다. 

입력 오프셋 전압은 저소비전류 OP Amp 일반품 대비 45% 저감하여 최대 0.55mV (Ta=25℃)로 억제했고, 입력 오프셋 전압 온도 드리프트도 최대 7μV/℃를 보증하여 센서 신호를 고정밀도로 증폭할 수 있다.

1.7V~5.5V의 폭넓은 전원전압 범위와 Rail to Rail 입출력을 구비하여 폭넓은 민생기기, 산업기기 어플리케이션에 대응 가능하다. 자동차기기 신뢰성 규격 「AEC-Q100」에도 준거하여 차량 내부 등 까다로운 조건에서도 기능성을 유지하면서 안정적인 동작이 가능하다. 

LMR1901YG-M은 로옴 공식 Web 사이트에서 회로 설계에 필요한 각종 기술 자료 및 시뮬레이션용 SPICE 모델 등을 무료로 공개하고 있고, ROHM Solution Simulator에도 대응하여 신속한 시장 도입을 서포트하고 있다. 



3. 차량용 프라이머리 LDO 「BD9xxM5-C」 
고속 부하 응답 탑재, 업계 최고 수준 부하응답 실현


정격전압 45V 내압, 출력전류 500mA의 프라이머리 LDO 레귤레이터(LDO)는 차량용 배터리로 동작하는 자동차 전장품 및 ECU (전자 제어 유닛) 등의 전원에 최적인 제품이다. 

이들 제품(「BD9xxM5-C」 (BD933M5EFJ-C, BD950M5EFJ-C, BD900M5EFJ-C, BD933M5WEFJ-C, BD950M5WEFJ-C, BD900M5WEFJ-C)은 로옴의 고속 부하 응답 기술 「QuiCur™」를 탑재함으로써 부하전류 변동에 대한 응답 특성이 우수하다. 



또한 입력전압이나 부하전류 변동 시에도 애플리케이션이 요구하는 안정 동작(출력전압 변동 100mV 이내 : 부하전류 변동 0mA ⇔ 500mA, Tr/Tf=1?s 시)을 실현할 수 있다. 소비전류 9.5μA (Typ.)의 저전류 동작으로 오토모티브 애플리케이션의 저소비 전력화에도 기여한다. 신제품은 사용 환경에 따라 선택 가능하도록, 소형 HTSOP-J8 패키지에서 고방열 TO252 패키지(TO252-3 / TO252-5), HRP5 패키지까지 4종류의 패키지를 전개할 예정이다.

신제품의 HTSOP-J8 패키지 제품은 2023년 12월부터 월 2만개의 생산 체제로 양산을 개시 (샘플 가격 200엔/개)했다. TO252-3 및 TO252-5, HRP5의 3종류 패키지를 포함하여 2024년 중에 총 18개 제품까지 라인업을 확충할 예정이다. 



 

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