~實現(xiàn)業(yè)界超低導通電阻和超寬SOA范圍~

全球知名半導體制造商ROHM（總部位于日本京都市）面向企業(yè)級高性能服務器和AI服務器電源，開發(fā)出實現(xiàn)了業(yè)界超低導通電阻*1和超寬SOA范圍*2的Nch功率MOSFET*3。

新產(chǎn)品共3款機型，包括非常適用于企業(yè)級高性能服務器12V系統(tǒng)電源的AC-DC轉(zhuǎn)換電路二次側(cè)和熱插拔控制器（HSC）*4電路的“RS7E200BG”（30V），以及非常適用于AI服務器48V系統(tǒng)電源的AC-DC轉(zhuǎn)換電路二次側(cè)的“RS7N200BH（80V）”和“RS7N160BH（80V）”。

隨著高級數(shù)據(jù)處理技術(shù)的進步和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速，對支撐數(shù)據(jù)中心的服務器的需求不斷增加。此外，對具有高級計算能力的AI處理服務器的需求也呈增長趨勢，預計未來將會持續(xù)增長。由于這些服務器需要24小時不間斷運轉(zhuǎn)（始終通電），因此電源單元中使用的多個MOSFET的導通電阻造成的導通損耗，會對系統(tǒng)整體性能和能效產(chǎn)生很大影響。

特別是在AC-DC轉(zhuǎn)換電路中，其導通損耗占比較高，因此需要使用導通電阻低的MOSFET。另外，服務器配備了熱插拔功能，可以在通電狀態(tài)下更換和維護內(nèi)部的板卡和存儲設(shè)備，在更換等情況下，服務器內(nèi)部會產(chǎn)生較大的浪涌電流*5。

因此，更大的安全工作區(qū)范圍（寬SOA范圍）對于保護服務器內(nèi)部和MOSFET而言至關(guān)重要。對此，ROHM新開發(fā)出一種DFN5060-8S封裝，與以往封裝形式相比，封裝內(nèi)部的芯片可用面積增加，從而開發(fā)出實現(xiàn)業(yè)界超低導通電阻和寬SOA范圍的功率MOSFET。新產(chǎn)品非常有助于提高服務器電源電路的效率和可靠性。

新產(chǎn)品均采用新開發(fā)的DFN5060-8S（5.0mm×6.0mm）封裝，與以往的HSOP8（5.0mm×6.0mm）封裝相比，封裝內(nèi)的芯片可用面積增加了約65%。這使得新產(chǎn)品能夠以5.0mm×6.0mm的封裝尺寸實現(xiàn)業(yè)界超低導通電阻，30V產(chǎn)品“RS7E200BG”的導通電阻僅為0.53mΩ（Typ.），80V產(chǎn)品“RS7N200BH”僅為1.7mΩ（Typ.），非常有助于提高服務器電源電路的效率。

另外，通過優(yōu)化封裝內(nèi)部的夾片形狀設(shè)計，提高了散熱性能，同時提高了有助于確保應用產(chǎn)品可靠性的SOA范圍。尤其是30V產(chǎn)品“RS7E200BG”，其SOA范圍達70A以上（條件：脈沖寬度=1ms、VDS=12V時），與以往的HSOP8封裝產(chǎn)品相比，在相同條件下SOA范圍提高了一倍，從而以5.0mm×6.0mm的封裝尺寸實現(xiàn)了業(yè)界超高的SOA范圍。

新產(chǎn)品已經(jīng)暫以月產(chǎn)100萬個的規(guī)模投入量產(chǎn)（樣品價格：710日元/個，不含稅）。前道工序的生產(chǎn)基地為ROHM Co., Ltd.（日本滋賀工廠），后道工序的生產(chǎn)基地為OSAT（泰國）。另外，新產(chǎn)品已經(jīng)開始通過電商進行銷售，通過Oneyac、Sekorm等電商平臺均可購買。

ROHM計劃在2025年內(nèi)逐步實現(xiàn)也支持AI服務器熱插拔控制器電路應用的功率MOSFET的量產(chǎn)。未來，ROHM將繼續(xù)擴大相關(guān)產(chǎn)品陣容，為應用產(chǎn)品的高效運行和可靠性提升貢獻力量。

產(chǎn)品陣容

關(guān)于EcoMOS品牌

EcoMOS是ROHM開發(fā)的Si功率MOSFET品牌，非常適用于功率元器件領(lǐng)域?qū)?jié)能要求高的應用。EcoMOS產(chǎn)品陣容豐富，已被廣泛用于家用電器、工業(yè)設(shè)備和車載等領(lǐng)域。客戶可根據(jù)應用需求，通過噪聲性能和開關(guān)性能等各種參數(shù)從產(chǎn)品陣容中選擇產(chǎn)品。

應用示例

?企業(yè)級高性能服務器12V系統(tǒng)電源的AC-DC轉(zhuǎn)換電路和HSC電路

?AI（人工智能）服務器48V系統(tǒng)電源的AC-DC轉(zhuǎn)換電路

?工業(yè)設(shè)備48V系統(tǒng)電源（風扇電機等）

術(shù)語解說

*1）導通電阻（RDS(on)）

MOSFET啟動時漏極與源極之間的電阻值。該值越小，運行時的損耗（電力損耗）越少。

*2）SOA（Safe Operating Area）范圍

元器件不損壞且可安全工作的電壓和電流范圍。超出該安全工作區(qū)工作可能會導致熱失控或損壞，特別是在會發(fā)生浪涌電流和過電流的應用中，需要考慮SOA范圍。

*3）功率MOSFET

適用于功率轉(zhuǎn)換和開關(guān)應用的一種MOSFET。目前，通過給柵極施加相對于源極的正電壓而導通的Nch MOSFET是主流產(chǎn)品，相比Pch MOSFET，具有導通電阻小、效率高的特點。因其可實現(xiàn)低損耗和高速開關(guān)而被廣泛用于電源電路、電機驅(qū)動電路和逆變器等應用。

*4）熱插拔控制器（HSC：Hot Swap Controller）

可在設(shè)備的供電系統(tǒng)運轉(zhuǎn)狀態(tài)下插入或拆卸元器件的、具有熱插拔功能的專用IC（集成電路），發(fā)揮著控制插入元器件時產(chǎn)生的浪涌電流，并保護系統(tǒng)和所連接元器件的重要作用。

*5）浪涌電流（Inrush Current）

在電子設(shè)備接通電源時，瞬間流過的超過額定電流值的大電流。因其會給電源電路中的元器件造成負荷，所以通過控制浪涌電流，可防止設(shè)備損壞并提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。