瑞萨电子近日宣布,推出最新第12代功率MOSFET产品RJK0210DPA、RJK0211DPA及RJK0212DPA,为适用于一般负载点(POL)、基地台、计算机服务器及笔电DC/DC转换器中之功率半导体装置。
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瑞萨电子推出三款全新功率MOSFET,打造服务器及笔电专用之高效能DC/DC转换器。 |
上述新产品用以控制CPU及内存中的电压转换电路。例如,前述新款功率MOSFETs可用于降压电路,将电池的12伏特(V)电压转换为CPU所使用的1.05V。由于制程加倍精细化,相较于瑞萨电子现有产品,新款MOSFET的质量因子(FOM,figure of merit;on-state resistance times gate charge)降低约40%,因此能在电压转换过程中减少功率损耗,达成高效率的DC/DC转换器效能。
随着服务器、笔电及显示适配器等应用产品的效能逐渐提升,消耗功率也随之增加。大势所趋之下也促使各种组件以较低的电压运作,例如CPU、绘图处理单元(GPU)、内存、各种装置及ASIC等,电流量随之提高的同时也产生了新的需求,亦即DC/DC转换器必须处理低电压及大电流。
而另一项强烈需求,则是在电压转换过程中减少功率损耗并追求更高的效率,以藉此节约能源,降低环境冲击。瑞萨电子透过目前业界中最高效能等级的新产品,扩充其低FOM功率的MOSFET产品种类,从容因应上述需求。
上述新产品中的耐压(VDSS)为25V,其中的RJK0210DPA MOSFET可达到最大电流(ID)40安培(A);RJK0211DPA为30A;RJK0212DPA则为25A。其FOM(典型值于VGS=4.5V)分别为6.84mΩ∙nC、7.83mΩ∙nC及7.2mΩ∙nC,相较于瑞萨电子现有的MOSFET约降低40%。
另外,上述新产品的闸-汲极电荷电容(gate-drain charge capacitance,Qgd,控制功率MOSFET之关键特性)分别为1.2nC、0.9nC及0.6nC,同样约较瑞萨电子上一代功率MOSFET低了40%(使用相同导通电阻测量)。较低的数值意味着切换损失较少,也因此对于更高效率的DC/DC转换器效能,以及更高的能源效率帮助良多。
DC/DC转换器是藉由两个功率MOSFET运作,其中之一负责控制,另一个则负责同步整流,交互切换开与关以转换电压。将新款RJK0210DPA MOSFET用于控制,而将瑞萨电子第11代RJK0208DPA装置用于同步整流,将12V电压转换至1.5V,在输出电流为18A时,最大功率转换效率为90.6%,在输出电流为40A时,最大功率转换效率为86.6%(以上数据皆以切换频率300kHz及两相组态为基础)。
上述MOSFET新产品采用瑞萨电子的WPAK封装,尺寸为5.1mm x 6.1mm,厚度则为0.8mm(最厚处)。上述产品的底部设有芯片焊盘(diepad),在功率MOSFET运作期间,能将热传导至印刷电路板,并确保功率MOSFET得以处理大电流。