산업기기와 민생기기 등에서 고도의 제어를 위해 높은 입력 전압의 전원 회로가 사용되는 경우가 늘면서, MOSFET도 낮은 ON 저항과 고내압 기대가 높다.

MOSFET에는 N채널(Nch)과 P채널(Pch)이 있으며, 일반적으로 고효율의 Nch이 사용되지만, 하이 사이드(High-side) 측에 Nch MOSFET을 사용하는 경우 입력 전압보다 높은 게이트 전압이 필요하므로 회로 구성이 복잡해진다. 반면, Pch MOSFET의 경우 입력 전압보다 낮은 게이트 전압으로 구동이 가능해 회로 구성을 간소화할 수 있으므로 설계 부하를 경감할 수 있다.

 로옴(ROHM)이 이러한 배경에 주목해 5세대 미세 공정을 사용함으로써 24V 입력에 대응 가능한 저 ON 저항 -40V / -60V 내압 Pch MOSFET을 개발했다. 이 제품은 게이트 트렌치 구조를 기존보다 미세화해 전류 밀도를 높임으로써, 24V 입력에 대응할 수 있는 업계 동급(-40V / -60V 내압 Pch MOSFET) 최고 수준의 단위 면적당 저 ON 저항을 달성했다고 로옴은 소개했다. 로옴에 따르면 -40V 내압 제품의 경우 기존 대비 62%, -60V 내압 제품의 경우 기존 대비 52% 저감했다.

새로운 디자인 채용

로옴은 축적된 신뢰성 노하우를 활용해 소자 구조를 최적화하고 전계 집중이 가장 많이 발생하는 게이트 트렌치 코너 부분의 전계를 완화하는 디자인을 채용함으로써 품질 향상을 실현했다. 즉 ON 저항을 악화시키지 않고, 일반적으로 절충(trade-off) 관계인 고온 바이어스 시 소자 특성 열화에 대한 신뢰성 향상에 성공했다. 

이번에 개발한 신제품은 산업 기기와 컨수머 기기에 최적인 24V 입력 대응의 -40V 및 -60V 내압 Pch MOSFET 싱글 제품 RQxxxxxAT / RDxxxxxAT / RSxxxxxAT / RFxxxxxAT 시리즈와 듀얼 제품 UTxxx5 / QHxxx5 / SHxxx5 시리즈로, 총 24개 제품 라인업으로 구성된다.





신제품은 지난 8월부터 월 100만 개 생산체제로 양산에 들어갔으며, 온라인 부품 유통 사이트에서 구입 가능하다.  생산 거점은 전공정 로옴 주식회사(시가 공장), 후공정 ROHM Integrated Systems (Thailand) Co., Ltd. (태국)이다.

로옴은 폭넓은 용도에 대응 가능하도록 이 시리즈에 다양한 패키지를 구성하고, 오토모티브 대응 제품도 개발할 예정이다. 또한 데이터센터의 서버 및 5G 기지국에 적합한 라인업을 추가할 계획이다. 
로옴은 이번에 개발한 5세대 Pch MOSFET과 함께 보다 고효율의 Nch MOSFET 개발을 추진해 애플리케이션의 설계 공수 삭감과 고신뢰화, 고효율화에 기여하기로 했다.