- 具有25V電壓容差
- 總品度值比第10代功率MOSFET降低約40%
- 采用具有出色散熱特性的WPAK封裝
- 服務(wù)器和筆記本電腦等
高級(jí)半導(dǎo)體解決方案領(lǐng)導(dǎo)廠商瑞薩電子株式會(huì)社（以下簡(jiǎn)稱瑞薩電子）已于近日宣布開始供應(yīng)第12代新型功率MOSFET（金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管）產(chǎn)品—— RJK0210DPA、RJK0211DPA和RJK0212DPA。新產(chǎn)品作為面向DC/DC轉(zhuǎn)換器的功率半導(dǎo)體器件，主要面向計(jì)算機(jī)服務(wù)器和筆記本電腦等的應(yīng)用，性能較以前提高40%。
本次推出的3款功率MOSFET可用于控制CPU和存儲(chǔ)器的電壓轉(zhuǎn)換電路。例如，可作為降壓電路，用于將電池提供的12V電壓轉(zhuǎn)換為1.05V，以便為CPU所用。隨著公司進(jìn)一步推進(jìn)第12代生產(chǎn)工藝的小型化，瑞薩電子的新型MOSFET將FOM（品質(zhì)因數(shù)=導(dǎo)通電阻×柵極電荷）在公司現(xiàn)有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上降低了約40%，這使電壓轉(zhuǎn)換過程中的功率損耗大幅降低，從而實(shí)現(xiàn)了更高的DC/DC轉(zhuǎn)換器性能。
隨著信息與通信產(chǎn)品（如服務(wù)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(shí)，不斷降低元件（如CPU、圖形處理單元（GPU）、存儲(chǔ)器、ASIC）工作電壓的發(fā)展趨勢(shì)又導(dǎo)致了電流的增加。這樣就需要DC/DC轉(zhuǎn)換器能夠處理低壓和大電流。除此之外，日益增長(zhǎng)的節(jié)能環(huán)保需求，也提出了降低電壓轉(zhuǎn)換過程中的功率損耗與提高轉(zhuǎn)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(lǐng)先于業(yè)內(nèi)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(shí)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(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值）分別為10.07mΩ?nC、9.35mΩ?nC和9.2 mΩ?nC，這比瑞薩電子第10代功率MOSFET（在用作控制功率MOSFET時(shí)，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1.9nC、1.1nC和0.8nC，也比瑞薩電子第10代功率MOSFET（利用相同的導(dǎo)通電阻進(jìn)行測(cè)量時(shí)）低了約40%。該數(shù)值越小表明開關(guān)損耗越低，則更有助于大幅提升DC/DC轉(zhuǎn)換器性能和提高能效。
通常，DC/DC轉(zhuǎn)換器具有2個(gè)功率MOSFET：一個(gè)用于控制，另一個(gè)則用于實(shí)現(xiàn)同步整流。它們輪流開關(guān)以進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。假設(shè)新型RJK0210DPA用于實(shí)現(xiàn)控制，同時(shí)將瑞薩電子第11代RJK0208DPA用于實(shí)現(xiàn)同步整流，那么在將電壓從12V轉(zhuǎn)換為1.05V時(shí)，其最高功率轉(zhuǎn)換效率則可實(shí)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(gè)數(shù)值均基于300kHz的開關(guān)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(hào)）封裝。同時(shí)，器件下面所裝有的壓料墊，能夠在功率MOSFET工作時(shí)將其產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)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(zhuǎn)換器的半導(dǎo)體產(chǎn)品，以進(jìn)一步實(shí)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(xiàn)。
注釋1：FOM（品質(zhì)因數(shù)）：FOM是功率MOSFET公認(rèn)的性能和效率指標(biāo)。導(dǎo)通電阻（Ron）是功率MOSFET工作時(shí)的電阻。該數(shù)值越小則表明傳導(dǎo)損耗越低。柵-漏電荷電容是讓功率MOSFET運(yùn)行所需的電荷。該數(shù)值越小則表明開關(guān)性能越高。
