ROHM開(kāi)發(fā)出實(shí)現超低導通電阻的第五代Pch MOSFET

全球知名半導體制造商ROHM（總部位于日本京都市）推出非常適用于FA和機器人等工業(yè)設備以及空調等消費電子產(chǎn)品的共計24款Pch MOSFET^*1/*2產(chǎn)品，其中包括支持24V輸入電壓的－40V和－60V耐壓?jiǎn)螛O型“RQxxxxxAT / RDxxxxxAT / RSxxxxxAT / RFxxxxxAT系列”和雙極型“UTxxx5 / QHxxx5 / SHxxx5系列”。

本系列產(chǎn)品作為ROHM擁有豐碩市場(chǎng)業(yè)績(jì)的Pch MOSFET產(chǎn)品，采用了第五代新微米工藝，實(shí)現了業(yè)界超低的單位面積導通電阻^*3。－40V耐壓產(chǎn)品的導通電阻較以往產(chǎn)品降低62%、－60V耐壓產(chǎn)的導通電阻較以往產(chǎn)品降低52%，有助于實(shí)現設備的節能性和小型化。

此外，通過(guò)優(yōu)化元件結構并采用有利于改善電場(chǎng)集中問(wèn)題的新設計，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品品質(zhì)，并使普遍認為相互矛盾的產(chǎn)品可靠性和低導通電阻兩者同時(shí)得到兼顧，從而有助于追求高品質(zhì)的工業(yè)設備長(cháng)期穩定運行。

本系列產(chǎn)品已于2020年8月份開(kāi)始暫以月產(chǎn)100萬(wàn)個(gè)的規模投入量產(chǎn)（樣品價(jià)格　200日元/個(gè)，不含稅），產(chǎn)品可通過(guò)AMEYA360、SEKORM、Right IC、ONEYAC網(wǎng)售平臺購買(mǎi)。前期工序的生產(chǎn)基地為ROHM Co., Ltd.（日本滋賀工廠(chǎng)），后期工序的生產(chǎn)基地為ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd.（泰國）。

未來(lái)，ROHM將持續擴充封裝陣容，以支持更廣泛的應用。同時(shí)，還計劃推進(jìn)車(chē)載級產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。除此以外，隨著(zhù)人們利用網(wǎng)絡(luò )的“云端”工作模式和生活模式的快速發(fā)展，需要進(jìn)一步豐富適用于需求日益擴大的數據中心服務(wù)器以及5G基站的產(chǎn)品陣容。ROHM在此次推出的第五代Pch MOSFET基礎上，還將持續推進(jìn)更高效率的Nch MOSFET^*2開(kāi)發(fā)工作，為減少應用產(chǎn)品的設計工時(shí)并提高可靠性和效率做出貢獻。

近年來(lái)，在工業(yè)設備和消費電子設備等領(lǐng)域，采用高輸入電壓的電源電路來(lái)實(shí)現高級控制的客戶(hù)越來(lái)越多，對于MOSFET產(chǎn)品，除了低導通電阻的要求之外，也表現出對高耐壓性能與日俱增的需求。

MOSFET產(chǎn)品分為Nch與Pch兩種，而高效率的Nch應用更為普遍，但在高邊使用Nch MOSFET時(shí)，需要柵極電壓高于輸入電壓，因此就存在電路結構變得更復雜的問(wèn)題。而使用Pch MOSFET則可以用低于輸入電壓的柵極電壓進(jìn)行驅動(dòng)，因此可簡(jiǎn)化電路結構，同時(shí)還有助于減輕設計負擔。

在這種背景下，ROHM采用第五代微米工藝，成功開(kāi)發(fā)出可支持24V輸入、－40V/－60V耐壓的低導通電阻Pch MOSFET。

＜新產(chǎn)品特點(diǎn)＞

1．實(shí)現業(yè)界超低導通電阻

新產(chǎn)品采用ROHM第五代微米工藝技術(shù)，使柵極溝槽結構^*4較ROHM以往產(chǎn)品更為細致精密，并提高了電流密度，從而在支持24V輸入的－40V/－60V耐壓Pch MOSFET領(lǐng)域中，實(shí)現了極為出色的單位面積低導通電阻。－40V耐壓產(chǎn)品的導通電阻較以往產(chǎn)品降低62%，－60V耐壓產(chǎn)品的導通電阻較以往產(chǎn)品降低52%，非常有助于應用設備的節能性與小型化。

2．采用新設計，品質(zhì)顯著(zhù)提升

新產(chǎn)品充分運用了迄今為止積累的可靠性相關(guān)的技術(shù)經(jīng)驗和訣竅，優(yōu)化了元件結構，同時(shí)采用新設計，改善了最容易產(chǎn)生電場(chǎng)集中問(wèn)題的柵極溝槽部分的電場(chǎng)分布，實(shí)現了品質(zhì)的大幅度提升。在不犧牲導通電阻的前提下，又成功提高了原本與之存在此起彼消關(guān)系的可靠性，從而可改善在高溫偏壓狀態(tài)下的元件特性劣化問(wèn)題，有助于追求更高品質(zhì)的工業(yè)設備實(shí)現長(cháng)期穩定運行。

3．豐富的產(chǎn)品陣容，有助于減少眾多應用產(chǎn)品的設計工時(shí)并提高可靠性

此次推出的新產(chǎn)品包括－40V和－60V耐壓的共24款產(chǎn)品，適用于FA設備、機器人以及空調設備等應用。未來(lái)將繼續擴展更豐富的封裝陣容，以支持工業(yè)設備領(lǐng)域之外的更廣泛應用，同時(shí)還計劃開(kāi)發(fā)車(chē)載級產(chǎn)品。此外，采用新結構的新一代工藝不僅應用在Pch MOSFET產(chǎn)品上，還會(huì )應用在Nch MOSFET產(chǎn)品上并擴大其產(chǎn)品陣容，為更多的應用產(chǎn)品減少設計工時(shí)和提高可靠性貢獻力量。

＜產(chǎn)品陣容＞

＜應用示例＞

■   FA設備、機器人、空調設備等工業(yè)設備用風(fēng)扇電機和電源管理開(kāi)關(guān)

■   大型消費電子設備用風(fēng)扇電機和電源管理開(kāi)關(guān)

＜術(shù)語(yǔ)解說(shuō)＞

*1) MOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistorの略）

金屬－氧化物－半導體場(chǎng)效應晶體管，是FET中最常用的結構。用作開(kāi)關(guān)元件。

*2) Pch MOSFET / Nch MOSFET

Pch MOSFET：通過(guò)向柵極施加相對于源極為負的電壓而導通的MOSFET?？捎帽鹊陀谳斎腚妷旱偷碾妷候寗?dòng)，因此電路結構較為簡(jiǎn)單。

Nch MOSFET：通過(guò)向柵極施加相對于源極為正的電壓而導通的MOSFET。相比Pch MOSFET，漏源間的導通電阻更小，因此可減少常規損耗。

*3) 導通電阻

使MOSFET啟動(dòng)（ON）時(shí)漏極與源極之間的電阻值。該值越小，則運行時(shí)的損耗（電力損耗）越少。

*4) 溝槽結構

溝槽（Trench）意為凹槽。是在芯片表面形成凹槽，并在其側壁形成MOSFET柵極的結構。不存在平面型MOSFET在結構上存在的JFET電阻，比平面結構更容易實(shí)現微細化。