瑞萨电子推出新型功率MOSFET 性能升40%

      高级半导体解决方案领导厂商瑞萨电子株式会社（TSE：6723，以下简称瑞萨电子）已于近日宣布开始供应第12代新型功率MOSFET（金属氧化物半导体晶体管）产品—— RJK0210DPA、RJK0211DPA和RJK0212DPA。新产品作为面向DC/DC转换器的功率半导体器件，主要面向计算机服务器和笔记本电脑等的应用。

      本次推出的3款功率MOSFET可用于控制CPU和存储器的电压转换电路。例如，可作为降压电路，用于将电池提供的12V电压转换为1.05V，以便为CPU所用。随着公司进一步推进第12代生产工艺的小型化，瑞萨电子的新型MOSFET将FOM（品质因数=导通电阻×栅极电荷）在公司现有产品的基础上降低了约40%，这使电压转换过程中的功率损耗大幅降低，从而实现了更高的DC/DC转换器性能。

      随着信息与通信产品（如服务器、笔记本电脑和图形卡等）性能的不断提升，其所需的功耗也在不断增加。与此同时，不断降低元件（如CPU、图形处理单元（GPU）、存储器、ASIC）工作电压的发展趋势又导致了电流的增加。这样就需要DC/DC转换器能够处理低压和大电流。除此之外，日益增长的节能环保需求，也提出了降低电压转换过程中的功率损耗与提高转换效率的要求。而瑞萨电子本次所推出的3款第12代功率MOSFET产品因其领先于业内的性能与降低约40%的FOM，满足了上述需求。

      新产品所具有的25V电压容差（VDSS）为RJK0210DPA、RJK0211DPA和RJK0212DPA分别实现了40A、30A和25A的最大电流（ID）。另外，新产品的总品度值（VGS = 4.5V时的标准值）分别为6.84mΩ∙nC、7.83mΩ∙nC和7.2 mΩ∙nC，这比瑞萨电子第10代功率MOSFET（在用作控制功率MOSFET时，其提供了比第11代产品更好的总品度值）降低了约40%。

      此外，新产品的栅-漏电荷电容（Qgd），即控制功率MOSFET的主要特性分别为1.2nC、0.9nC和0.6nC，也比瑞萨电子第10代功率MOSFET（利用相同的导通电阻进行测量时）低了约40%。该数值越小表明开关损耗越低，则更有助于大幅提升DC/DC转换器性能和提高能效。

      通常，DC/DC转换器具有2个功率MOSFET：一个用于控制，另一个则用于实现同步整流。它们轮流开关以进行电压转换。假设新型RJK0210DPA用于实现控制，同时将瑞萨电子第11代RJK0208DPA用于实现同步整流，那么在将电压从12V转换为1.05V时，其最高功率转换效率则可实现90.6%（在输出电流为18A的情况下）和86.6%（在输出电流为40A的情况下）。（这2个数值均基于300kHz的开关频率和两相配置。）

      新产品采用具有出色散热特性、尺寸为5.1 × 6.1 mm、厚0.8mm（最大值）的WPAK（瑞萨电子封装编号）封装。同时，器件下面所装有的压料垫，能够在功率MOSFET工作时将其产生的热量传导至印刷电路板，并且使功率MOSFET能够处理大电流。

      今后，瑞萨电子还将不断开发适于各类DC/DC转换器的半导体产品，以进一步实现低损耗和高效率，并为开发出更小巧、更节能的系统做出贡献。

      注释1：FOM（品质因数）：FOM是功率MOSFET公认的性能和效率指标。导通电阻（Ron）是功率MOSFET工作时的电阻。该数值越小则表明传导损耗越低。栅-漏电荷电容是让功率MOSFET运行所需的电荷。该数值越小则表明开关性能越高。