業界トップ^※の低オン抵抗！急速充電に最適な小型MOSFETを開発

＜要旨＞

ローム株式会社（本社：京都市）は、2.0mm×2.0mmのパッケージサイズで業界トップとなるオン抵抗^*1 2.0mΩ（Typ.）のNch 30V耐圧コモン・ソース構成のMOSFET^*2「AW2K21」を開発しました。

新製品は、ロームの独自構造でセルの集積度を向上させており、チップ面積あたりのオン抵抗を低減。また、1つの素子に2つのMOSFETを内蔵する構造を作り込んでおり、受給電回路で求められる双方向保護用途などにも新製品1つで対応可能です。

また新製品はこの独自構造により、一般的な縦型トレンチMOS構造では裏面に配置されるドレイン端子をデバイス表面に配置することができ、WLCSP^*3を採用しました。

WLCSPは、部品内部に占めるチップ面積の割合を大きくできるため、新製品は部品面積当たりのオン抵抗も低減しています。

これらのオン抵抗の低減は電力損失低減に加え、大電流化にも寄与するため、新製品は超小型ながら大電力の急速充電に対応できます。

例えば、小型機器の受給電回路において比較すると、一般品は3.3mm×3.3mmの製品が2つ必要となるのに対して、新製品は2.0mm×2.0mmの1つで対応でき、約81％の部品面積削減と約33％の低オン抵抗化が可能となります。

なお一般的にオン抵抗が低いとされるGaN HEMT^*4の相当サイズ品と比較しても、新製品は約50％の低オン抵抗化を実現しています。

このように、低オン抵抗かつ超小型の「AW2K21」は、アプリケーションの低消費電力化と省スペース化に貢献します。

さらに新製品は、ロードスイッチ用途の単方向保護MOSFETとしても使用可能であり、この場合でも業界トップの低オン抵抗を実現しています。

ロームは、より小型な1.2mm×1.2mmの製品も開発を進めています。今後も省スペース化・高効率化を通じて、アプリケーションの小型化や省エネに貢献することで、持続可能な社会の実現を目指します。

＜新製品プレゼン”Featured Products”＞

超小型・低オン抵抗
30V耐圧Nch MOSFET
AW2K21

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＜背景＞

近年、スマートフォンをはじめとする大容量バッテリーを搭載する小型機器において、充電時間の短縮を目的として、急速充電機能を搭載した機器が増加しています。

これらの機器においては、受給電が行われていないときに周辺ICなどへの逆流を防ぐための双方向の保護が必要です。

さらに急速充電では大電流で受給電するために、例えばスマートフォンメーカー各社ではMOSFETに対して、最大電流が20A、ブレークダウン電圧^*5が28Vから30V、オン抵抗が5mΩ以下といった厳しいスペックを求めています。

しかし、この要求を一般品のMOSFETで満たすには、オン抵抗が低い大型のMOSFETが2つ必要であり、実装面積が大きくなるという課題がありました。

ロームは、この課題を解決するために、大電力の急速充電に対応できる超小型パッケージかつ低オン抵抗のMOSFET「AW2K21」を開発しました。