ルネサス エレクトロニクスの第12世代パワーMOSFET
ルネサス エレクトロニクス株式会社（代表取締役社長：赤尾 泰、以下ルネサス）は、このたび、サーバ、ノートPC等に搭載されるDC/DCコンバータ（注1）用パワー半導体として、省エネルギー化に貢献する第12世代パワーMOSFET（注2）3品種「RJK0210DPA」、「RJK0211DPA」、「RJK0212DPA」を製品化し、2010年8月よりサンプル出荷を開始します。
新製品は、例えばバッテリーなどから供給される12Vの電圧をCPU向けに1.05Vに降圧するなど、CPUやメモリ用電圧変換回路で使用する制御用のパワーMOSFET（注3）です。今回、微細化などの改善をおこなった当社第12世代プロセスの採用により、パワーMOSFETの重要な特性指標である総合性能（FOM：オン抵抗（Ron）とゲート・ドレインチャージ容量（Qgd）の積（注4））を当社従来品と比較して約40%改善しており、電圧変換時の電力損失を低減できるため、DC/DCコンバータの高効率化が図れます。
新製品のサンプル価格は、1個あたり「RJK0210DPA」が50円、「RJK0211DPA」が42円、「RJK0212DPA」が35円で、量産は2010年12月から開始し、2011年7月以降は3製品合計で月産200万個を計画しております。
サーバ、ノートPC、グラフィックカード等の情報機器や通信機器は、高性能化により電力が増加する一方、搭載されるCPUやGPU（Graphics Processing Unit）、メモリ、ASIC等の動作電圧は低電圧化されているため電流量が増加します。このため、DC/DCコンバータには低電圧/大電流化への対応が求められます。加えて、省エネルギー化や環境負荷軽減のため、電圧変換時の電力損失を低減し、高効率化することが強く求められています。こうしたニーズに対応するため、当社では総合性能を改善（FOM数値を低減）したパワーMOSFETを量産してきましたが、今回、さらに業界トップレベルの総合性能を実現した第12世代3品種を製品化しました。
新製品は耐圧（VDSS）25Vで、最大電流（ID）は「RJK0210DPA」が40A、「RJK0211DPA」が30A、「RJK0212DPA」が25Aです。総合性能は、それぞれ6.84 mΩ・nC、7.83 mΩ・nC、7.2 mΩ・nC（いずれもVGS=4.5Vでの標準値）と、当社従来の第10世代パワーMOSFET（制御用パワーMOSFETでは、第11世代品より高総合性能）に比べ、約40%改善しています。
また、制御用パワーMOSFETで重要な特性であるゲート・ドレインチャージ容量（Qgd）もそれぞれ、1.2nC、0.9nC、0.6nCと、当社第10世代パワーMOSFETと比較して約40%低減しており（同一オン抵抗時）、数値が低い程スイッチング損失を削減できるため、DC/DCコンバータの高効率化、さらには機器の省エネルギー化に貢献します。
なお、DC/DCコンバータでは、制御用と同期整流用の2つのパワーMOSFETを交互にオン・オフして電圧を変換します。制御用に新製品の「RJK0210DPA」を採用し、同期整流用に当社第11世代の「RJK0208DPA」を使用して、12Vから1.05Vに電圧変換する場合の電力変換効率は最大90.6%（出力電流18A時）、出力電流40A時は86.6%（共に、300kHzスイッチング、2フェーズ構成時）と高効率を達成しています。
パッケージは、5.1×6.1mm、薄さ0.8mm（max.）の高放熱外形「WPAK（当社外形コード）」を使用しています。裏面にダイパッド（Die Pad）を備え、パワーMOSFETが動作時に発する熱を基板へ放熱できる構造となっているため、パワーMOSFETはより多くの電流を制御可能です。
ルネサスは、今後も各種DC/DCコンバータの低損失/高効率化に適した製品開発を推進し、省エネルギー化や機器の小型化に貢献していきます。
新製品の主な仕様は別紙をご参照下さい。
なお、ルネサスは本年7月21日から23日まで、東京ビッグサイトで開催される「第25回電源システム展」に新製品を出展いたします。
以 上
（注1） DC（直流）の電圧を定められた電圧に変換する回路。
（注2） パワーMOSFET（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor：金属酸化膜半導体 電界効果トランジスタ）は、ゲート、ドレイン、ソースの三端子で構成される半導体素子で、ゲートに信号を印加することでドレイン、ソース間を導通するスイッチ素子。
（注3） DC/DCコンバータの制御用スイッチ（ハイサイドスイッチ）として使用され、同期整流用スイッチ（ローサイドスイッチ）と組み合わせ、交互にオン・オフすることで電圧変換する。
（注4） FOMはFigure Of Meritの略。オン抵抗（Ron）はパワーMOSFETが動作している時の動作抵抗であり、数値が低いほど導通損失を低減できる。ゲート・ドレインチャージ容量は、パワーMOSFETが動作するのに必要な電荷量であり、低いほど高速スイッチングが可能。
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