車載機器の高効率化・大電流化に貢献するSOP Advance(EWF)パッケージ採用 40V耐圧NチャネルパワーMOSFET「XPMR7404PB」

車載機器の高効率化・大電流化に貢献するSOP Advance(EWF)パッケージ採用 40V耐圧NチャネルパワーMOSFET「XPMR7404PB」

当社は、インバーター、半導体リレー、ロードスイッチ、モータードライブなどの車載機器向けに、新パッケージSOP Advance(EWF)を採用した40V耐圧NチャネルパワーMOSFET「XPMR7404PB」を製品化しました。
本製品は、車載機器における高効率化・大電流化ニーズに対応するため、パッケージ構造の最適化により低損失・高放熱性を実現しています。これにより、応用機器の低消費電力化および信頼性向上に貢献します。

SOP Advance(EWF)は、Cuクリップを用いてチップからアウターリードまでを一体化したポストレス構造 (図1) を採用しています。これにより従来構造に比べて電流経路の抵抗を低減するとともに、通電性能を向上させています。さらに、パッケージ裏面でソース端子を接続するソース結合構造 (図2) により、基板との接続面積を拡大し、パッケージ抵抗の低減と放熱性能の向上を実現しています。
これらの構造に加え、内部設計の最適化により、低ドレイン・ソース間オン抵抗 (RDS(ON)) および低チャネル・ケース間過渡熱インピーダンス (Zth(ch-c)) を実現しており、応用機器の低損失化・高効率化に寄与します。

また、本パッケージはウェッタブルフランク構造[注1]を採用しており、はんだ接合状態の視認性を向上させることで、自動外観検査 (AVI[注2]) による実装品質確認を容易にし、製造工程の効率化と信頼性向上に貢献します。

本製品は、車載向け信頼性試験規格AEC-Q101に準拠しており、車載用途に求められる高い品質要求に対応しています。

当社は今後もパワー半導体のラインアップを強化し、高効率・高信頼性な製品を通じて車載機器の進化に貢献し、カーボンニュートラルの実現を支えていきます。

[注1] パッケージのリード側面の形状
[注2] AVI : Automated Visual Inspectionの略

新製品の主な特長

  1. 低いRDS(ON)
  2. 低いZth(ch-c)
  3. 基板実装状態の自動外観検査が容易なウェッタブルフランク構造のパッケージを採用

特長の解説

1. 低いRDS(ON)

新製品で採用しているSOP Advance(EWF)パッケージは、ポストレス構造やソース結合構造を採用しており、既存のSOP Advance(WF)パッケージと比較してパッケージ抵抗が約54%低減しています。既存のSOP Advance(WF)パッケージ製品 XPHR7904PSと比較し、XPMR7404PBはRDS(ON)を約6%低減、また現在開発中のXPMR5904PBは約25%低減しており、応用機器の低損失化、高効率化に貢献します。

図1. ポスト構造とポストレス構造の比較
図1. ポスト構造とポストレス構造の比較
図2. ソース結合構造
図2. ソース結合構造
図3. R<sub>DS(ON)</sub> の比較<sup>[注4]</sup>
図3. RDS(ON) の比較[注4]

[注3] 開発中
[注4] 測定条件 : VGS=10V、Ta=25°C

2. 低いZth(ch-c)

図4. Z<sub>th(ch-c)</sub>の比較<sup>[注5]</sup>
図4. Zth(ch-c)の比較[注5]

既存製品XPHR7904PSと比較し、XPMR7404PBはZth(ch-c) を約33%低減、また現在開発中のXPMR5904PBは約38%低減しています。熱インピーダンス低減により温度上昇が抑えられることで、正の温度特性を持つRDS(ON) も低減できることになり、応用機器の低損失化、高効率化に貢献します。

[注5] 測定条件 : Tc=25°C

3. 基板実装状態の自動外観検査が容易なウェッタブルフランク構造のパッケージを採用

図5. SOP Advance(EWF)パッケージの寸法と端子構造
図5. SOP Advance(EWF)パッケージの寸法と端子構造

SOP Advance(EWF)パッケージは端子部にウェッタブルフランク構造を採用しております。本構造により、はんだ付け状態の視認性、およびはんだ濡れ性が向上します。これにより、自動外観検査 (AVI) 装置による部品実装状態の確認が容易になり、信頼性向上にも貢献します。

アプリケーション

  • 車載機器 (インバーター、半導体リレー、ロードスイッチ、モータードライブなど)

新製品の主な仕様

(特に指定のない限り、Ta=25°C)

品番 XPMR7404PB XPMR5904PB[注3] XPMR8504PB[注3]
極性 Nチャネル
シリーズ U-MOSⅨ-H
絶対最大定格 ドレイン・ソース間電圧 VDSS (V) 40
ドレイン電流 (DC) ID (A) 160 180 140
ドレイン電流 (パルス) IDP (A) 480 540 420
チャネル温度 Tch (°C) 175
電気的特性 ドレイン・ソース間オン抵抗
RDS(ON) (mΩ)		 VGS=6V Max 1.28 1.05 1.52
VGS=10V Max 0.74 0.59 0.85
ゲートしきい値電圧
Vth (V)		 VDS=10V 2.0～3.0
入力容量
Ciss (pF)		 VDS=10V、
VGS=0V、
f=300kHz		 Typ. 7550 9240 6350
熱抵抗特性 チャネル・ケース間過渡熱
インピーダンス
Zth(ch-c) (°C/W)		 Tc=25°C Max 0.59 0.55 0.66
パッケージ 名称 SOP Advance(EWF)
サイズ (mm) Typ. 4.9×6.47×1.0
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