ROHM推出業界最高等級trr的100V耐壓SBD「YQ系列」
採用溝槽MOS結構 使難以兼顧的VF和IR相比以往得到顯著改善
非常適用於汽車LED頭燈等高速開關應用

※2024年1月31日 ROHM調查

半導體製造商ROHM(總公司:日本京都市)針對車載設備、工業設備、消費性電子設備等電源電路和保護電路,推出業界最高等級trr*1的100V耐壓蕭特基二極體(以下簡稱 SBD)「YQ系列」。

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二極體的種類有很多,其中高效率SBD被廣泛用於各種應用。尤其是溝槽MOS結構的SBD,其VF低於平面結構的SBD,因此可以在整流等應用中提高效率。而普通溝槽MOS結構的產品,其trr比平面結構的差,因此在用於開關應用時出現了功率損耗增加的課題。針對此種課題,ROHM推出採用獨家溝槽MOS結構、同時改善了難以兼顧的VF和IR、實現了業界最高等級trr的YQ系列產品。

「YQ系列」是繼以往支援各種電路應用的4個SBD系列之後推出的新系列產品,也是ROHM首款採用溝槽MOS結構的二極體。該系列利用ROHM獨家結構設計,實現了業界最高等級trr(15ns),與同樣採用溝槽MOS結構的市場競品相比,trr單項的損耗降低約37%,總開關損耗降低約26%,因此有助降低應用產品功耗。另外透過採用溝槽MOS結構,與以往採用平面結構的SBD相比,順向施加時的損耗VF*2和逆向施加時的損耗IR*3均得到改善。這不僅可以降低在整流應用等順向使用時的功率損耗,還可以降低對於SBD而言最令人擔心的熱失控風險*4。這些優勢使該系列產品非常適用於容易發熱的車載LED頭燈的驅動電路、xEV用DC-DC轉換器等需要進行高速開關的應用。

開關時損耗比較

新產品從2023年12月起已全部投入量產(樣品價格:300日元~/個,未稅),樣品也開始透過電商平台銷售。今後ROHM將持續努力提高從低耐壓到高耐壓半導體元件的品質,並繼續加強別具特色的產品陣容,為應用產品進一步實現小型化和低功耗貢獻力量。

ROHM Power SBD 產品系列
溝槽MOS結構的市場競品和新產品trr比較

<關於SBD的溝槽MOS結構>

溝槽MOS結構是在磊晶片層中形成溝槽(溝槽MOS)並用多晶矽填充的結構,該種結構可以緩和電場集中,從而可以降低磊晶片層的電阻率,在順向施加時VF更低。另外當逆向施加時,可以緩和電場集中現象,從而實現更低的IR。前述的「YQ系列」透過採用此種溝槽MOS結構,與以往產品相比,VF改善了約7%,IR改善了約82%。
另一方面,在普通溝槽MOS結構中,寄生電容(元件中的電阻分量)較大,因此trr會比平面結構的差。「YQ系列」不僅改善了VF和IR,而且還利用ROHM獨家結構設計,實現了約15ns的業界最高等級trr。由於可將開關時的損耗降低約26%,因此非常有助降低應用產品功耗。

溝槽MOS結構

<應用範例>

・汽車LED頭燈 ・xEV用DC-DC轉換器 ・工業設備電源 ・照明

<產品陣容>

封裝名
封裝尺寸
mm[inch]
消費電子應用產品型號 Datasheet 車規應用產品型號
(對應AEC-Q101)
Datasheet 絕對最大額定 電氣特性 電路 網購
VRM
[V]
Io
[A]
Tj Max.
[℃] 
VF Max.(25℃) IR Max.(25℃)
  Cond.   Cond.
PMDE
(PMDE)
2513[1005]
NewYQ1VWM10A PDF NewYQ1VWM10ATF PDF 100 1 175 0.70V IF=1A 6μA VR=100V Single
NewYQ2VWM10B PDF NewYQ2VWM10BTF PDF 2 0.77V IF=2A 10μA
PMDU
SOD-123FL
(PMDU)
3516[1408]
NewYQ2MM10A PDF NewYQ2MM10ATF PDF 100 2 175 0.77V IF=2A 10μA VR=100V Single
NewYQ3MM10B PDF NewYQ3MM10BTF PDF 3 IF=3A 15μA
PMDTM
SOD-128
(PMDTM)
4725[1910]
NewYQ2LAM10B PDF NewYQ2LAM10BTF PDF 100 2 175 0.67V IF=2A 15μA VR=100V Single
NewYQ3LAM10D PDF NewYQ3LAM10DTF PDF 3 0.64V IF=3A 30μA
NewYQ5LAM10C PDF NewYQ5LAM10CTF PDF 5 0.77V IF=5A 25μA
NewYQ5LAM10D PDF NewYQ5LAM10DTF PDF 0.73V 30μA
NewYQ5LAM10E PDF NewYQ5LAM10ETF PDF 0.61V 50μA
TO-277GE
TO-277A
(TO-277GE)
6546[2618]
NewYQ3RSM10SD PDF NewYQ3RSM10SDTF* PDF 100 3 175 0.64V IF=3A 30μA VR=100V Single
NewYQ5RSM10SD PDF NewYQ5RSM10SDTF* PDF 5 0.77V IF=5A 25μA
NewYQ8RSM10SD PDF NewYQ8RSM10SDTF* PDF 8 0.67V IF=8A 60μA
NewYQ10RSM10SD PDF NewYQ10RSM10SDTF* PDF 10 IF=10A 80μA
NewYQ12RSM10SD PDF NewYQ12RSM10SDTF* PDF 12 IF=12A 90μA
NewYQ15RSM10SD PDF NewYQ15RSM10SDTF* PDF 15 0.68V IF=15A 100μA
TO-252M/TO-252GE
TO-252AA
(TO-252M / TO-252GE)
10066[3926]
NewYQ20BGE10SD PDF - - 100 20 150 0.86V IF=20A 80μA VR=100V Single
- - NewYQ20BM10SDFH PDF
TO-263AB
TO-263AB
(TO-263L)
151101[5940]
YQ20NL10SD PDF YQ20NL10SDFH PDF 100 20 150 0.96V IF=20A 70μA VR=100V Single -
NewYQ20NL10SE PDF NewYQ20NL10SEFH PDF 0.86V 80μA
YQ30NL10SD PDF YQ30NL10SDFH PDF 30 0.99V IF=30A 95μA -
NewYQ30NL10SE PDF NewYQ30NL10SEFH PDF 0.86V 150μA
NewYQ20NL10CD PDF NewYQ20NL10CDFH PDF 20 0.71V IF=10A 70μA Common Cathode Dual
YQ30NL10CD PDF YQ30NL10CDFH PDF 30 0.72V IF=15A 100μA -
YQ40NL10CD PDF YQ40NL10CDFH PDF 40 IF=20A 160μA -
YQ60NL10CD PDF YQ60NL10CDFH PDF 60 0.77V IF=30A 200μA -

・封裝( )內的數字乃表示ROHM封裝。

☆: 開發中
*本次新產品發布及網購銷售之TO-277GE封裝產品、是針對車用資訊娛樂系統・車身電子應用開發的規格等級。
在各產品型號中、同一型號針對動力總成應用的產品規格正在準備中、預計2024年9月起開始量產。(接在上述型號後方的「包裝記號」會有差異。)

<支援頁面和參考資訊>

ROHM的官網提供了可了解新產品電路優勢的應用指南,以及介紹包括新產品等各SBD系列產品特點的白皮書。在SBD產品頁面中,可以透過輸入耐壓條件等參數來縮小產品範圍,有助設計時順利選擇產品。詳情請至以下網站:
■ROHM SBD產品頁面
https://www.rohm.com.tw/products/diodes/schottky-barrier-diodes

■應用指南
《車載小型高效蕭特基二極體「YQ系列」的優勢》
https://fscdn.rohm.com/en/products/databook/applinote/discrete/diodes/yq_sbd_automotive_an-e.pdf

■白皮書
有助車載、工業和消費性電子設備小型化並降低損耗的ROHM SBD產品陣容
https://fscdn.rohm.com/en/products/databook/white_paper/discrete/diodes/sbd_lineup_wp-e.pdf

<電商銷售資訊>

電商平台:MOUSER、Digi-Key等。

<名詞解釋>

*1)反向恢復時間:trr(Reverse Recovery Time)
開關二極體從導通狀態到完全關斷狀態所需的時間。該值越低,開關時的損耗越小。
*2)順向電壓:VF(Forward Voltage)
當電流沿從+到-的方向流動時產生的電壓降。該值越低,效率越高。
*3)逆向電流:IR(Reverse Current)
外加逆向電壓時產生的逆向電流。該值越低,功耗(逆功耗)越小。
*4)熱失控
當向二極體外加逆向電壓時,內部的晶片發熱量超過了封裝的散熱量,導致IR值增加,最終造成損壞的現象稱為熱失控。IR值高的SBD尤其容易發生熱失控,因此在設計電路時需要格外注意。

<Video>

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高性能蕭特基二極體
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