3款新型功率MOSFET產(chǎn)品(瑞薩電子)
瑞薩電子株式會社已于近日宣布開始供應第12代新型功率MOSFET(金屬氧化物半導體晶體管)產(chǎn)品—— RJK0210DPA、RJK0211DPA和RJK0212DPA。新產(chǎn)品作為面向DC/DC轉換器的功率半導體器件,主要面向計算機服務器和筆記本電腦等的應用。
本次推出的3款功率MOSFET可用于控制CPU和存儲器的電壓轉換電路。例如,可作為降壓電路,用于將電池提供的12V電壓轉換為1.05V,以便為CPU所用。隨著公司進一步推進第12代生產(chǎn)工藝的小型化,瑞薩電子的新型MOSFET將FOM(品質因數(shù)=導通電阻×柵極電荷)在公司現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎上降低了約40%,這使電壓轉換過程中的功率損耗大幅降低,從而實現(xiàn)了更高的DC/DC轉換器性能。
隨著信息與通信產(chǎn)品(如服務器、筆記本電腦和圖形卡等)性能的不斷提升,其所需的功耗也在不斷增加。與此同時,不斷降低元件(如CPU、圖形處理單元(GPU)、存儲器、ASIC)工作電壓的發(fā)展趨勢又導致了電流的增加。這樣就需要DC/DC轉換器能夠處理低壓和大電流。除此之外,日益增長的節(jié)能環(huán)保需求,也提出了降低電壓轉換過程中的功率損耗與提高轉換效率的要求。而瑞薩電子本次所推出的3款第12代功率MOSFET產(chǎn)品因其領先于業(yè)內的性能與降低約40%的FOM,滿足了上述需求。
新產(chǎn)品所具有的25V電壓容差(VDSS)為RJK0210DPA、RJK0211DPA和RJK0212DPA分別實現(xiàn)了40A、30A和25A的最大電流(ID)。另外,新產(chǎn)品的總品度值(VGS = 4.5V時的標準值)分別為6.84mΩ∙nC、7.83mΩ∙nC和7.2 mΩ∙nC,這比瑞薩電子第10代功率MOSFET(在用作控制功率MOSFET時,其提供了比第11代產(chǎn)品更好的總品度值)降低了約40%。
此外,新產(chǎn)品的柵-漏電荷電容(Qgd),即控制功率MOSFET的主要特性分別為1.2nC、0.9nC和0.6nC,也比瑞薩電子第10代功率MOSFET(利用相同的導通電阻進行測量時)低了約40%。該數(shù)值越小表明開關損耗越低,則更有助于大幅提升DC/DC轉換器性能和提高能效。
通常,DC/DC轉換器具有2個功率MOSFET:一個用于控制,另一個則用于實現(xiàn)同步整流。它們輪流開關以進行電壓轉換。假設新型RJK0210DPA用于實現(xiàn)控制,同時將瑞薩電子第11代RJK0208DPA用于實現(xiàn)同步整流,那么在將電壓從12V轉換為1.05V時,其最高功率轉換效率則可實現(xiàn)90.6%(在輸出電流為18A的情況下)和86.6%(在輸出電流為40A的情況下)。(這2個數(shù)值均基于300kHz的開關頻率和兩相配置。)
新產(chǎn)品采用具有出色散熱特性、尺寸為5.1 × 6.1 mm、厚0.8mm(最大值)的WPAK(瑞薩電子封裝編號)封裝。同時,器件下面所裝有的壓料墊,能夠在功率MOSFET工作時將其產(chǎn)生的熱量傳導至印刷電路板,并且使功率MOSFET能夠處理大電流。
今后,瑞薩電子還將不斷開發(fā)適于各類DC/DC轉換器的半導體產(chǎn)品,以進一步實現(xiàn)低損耗和高效率,并為開發(fā)出更小巧、更節(jié)能的系統(tǒng)做出貢獻。
注釋1:FOM(品質因數(shù)):FOM是功率MOSFET公認的性能和效率指標。導通電阻(Ron)是功率MOSFET工作時的電阻。該數(shù)值越小則表明傳導損耗越低。柵-漏電荷電容是讓功率MOSFET運行所需的電荷。該數(shù)值越小則表明開關性能越高。
價格與供貨情況
目前,瑞薩電子的新型RJK0210DPA、RJK0211DPA和RJK0212DPA功率MOSFET樣品已開始提供,其單價分別為0.55、0.46和0.38美元。新產(chǎn)品計劃于2010年12月開始批量生產(chǎn),并預計在2011年7月達到月產(chǎn)量約200萬個。