AEC-Q101準拠の3.3mm×3.3mmサイズMOSFET「AG009DGQ3」を開発
業界最小クラスでありながら、独自の端子・メッキ処理より実装の高信頼性を実現し、車載用途に最適

2016年9月13日

エンジンECU部において

<要旨>

HSMT8AG Package

ローム株式会社(本社:京都市)は、エンジンECU*1部をはじめ、電装化が進む各種車載アプリケーションに向けてAEC-Q101*2に準拠した超小型MOSFET「AG009DGQ3」を開発しました。「AG009DGQ3」は実装の高信頼性を実現した上、従来比最大64%の実装面積を削減することが可能な製品です。
本製品はローム独自の端子構造を採用し、パッケージの端子幅を拡大したことにより、接合強度の強化に成功。さらにゲート端子の中央部にメッキ処理を行うことで、半田濡れ性が向上し、致命リスクとなるゲート端子外れの要因である半田クラックを半分以下に軽減。実装の高信頼性を実現しました。
従来、車載電装に使用されるMOSFETは、品質を維持するために5mm x 6mmサイズのパッケージが主流でした。特に信頼性が要求されるエンジンECU部分においては同サイズが小型化の限界とされていましたが、ロームはこれまで培ってきたチップ技術とパッケージング技術のノウハウを駆使することにより、3.3mm x 3.3mmサイズの業界最小クラスの小型パッケージで実現。これにより、車載品質を維持しながら実装面積を最大64%削減し、アプリケーションの高機能化、小型化に貢献します。
なお、本製品は2016年7月よりサンプルを出荷(サンプル価格500円/個:税抜)しており、2016年9月から当面月産4百万個の体制で量産を開始しています。生産拠点はローム・アポロ株式会社(福岡県)となります。
ロームは今後も車載向けに、高信頼・高性能を追求したMOSFETのラインアップを拡充し、小型化と安全に貢献していきます。

<背景>

近年、自動車の事故防止対策や自動運転化が進むにつれて、自動車の電装化が急速に進んでいます。それに伴い、自動車に搭載されるアプリケーションの付加機能が増加しており、MOSFETの搭載数も増えてきています。その際、自動車にはアプリケーションの小型化・軽量化が要求されるため、パッケージ自体を小さくすることが求められます。従来はSOP8 (5mm x 6mm) が主流でしたが、ロームはこれまで培ってきたパッケージング技術を駆使することで、AEC-Q101準拠のMOSFETで最小クラスのパッケージ開発に成功。お客様の要求に答え、製品の高信頼、小型化を実現します。

実装面積(車載対応品比較) 半田クラックの進行を半分以下に軽減

<特長>

本製品は車載電装における小型サイズの3.3mm x 3.3mmパッケージ「HSMT8AG」を採用しています。
以下、パッケージの特長になります。

端子幅拡大で実装性向上・中央メッキ処理で半田ぬれ性UP 応力シミュレーション

1. 実装の高信頼性による車載品質保証

端子幅拡大で実装性向上

従来、フラットリード製品は基板に対しては、半田クラックの懸念があり、耐温度サイクル性に課題がありました。しかし「AG009DGQ3」は、独自の端子構造により、ゲート端子面積を2倍の太さにし、接合強度をアップ。これにより、致命リスクとなるゲート端子と実装基板間に発生する半田クラック懸念を半分以下に軽減し、車載品質を確保。実装信頼性の高い製品を実現しました。

半田濡れ性の向上

AG009DGQ3」は、ゲート端子の中央にメッキに処置を施すことにより、独自の形状のゲート端子を実現。これにより基板と半田の接合面が増加したため、半田付けの際の濡れ性バラツキを解消し、実装の際の信頼性向上に貢献します。

2. 「HSMT8AG」パッケージによるアプリケーションの小型化

これまで車載電装用に使用されていたMOSFETは5mm x 6mmのSOP8サイズが主流とされていましたが、「AG009DGQ3」はロームのチップ技術とパッケージング技術を駆使することにより、車載電装用の小型・ハイパワーパッケージ「HSMT8AG」を実現。車載品質を維持しながらも、実装面積を64%削減し、小型サイズを実現。車載の小型化の市場要求を満たします。

<主要特性>(開発中含む)

品名 極性 ドレイン

ソース間
電圧VDSS
ドレイン
電流
ID
許容
損失
PD
保存
温度
Tstg
ドレイン・ソース間オン抵抗
RDS(ON) [mΩ]
ゲート
総電荷量
Qg [nC]
VGS=10V VGS=4.5V VGS=10V
(Typ.) (Max.) (Typ.) (Max.) (Typ.)
AG009DGQ3 Nch 40V ± 30A 75W -55 ~ 175°C 6.0 8.0 7.3 10.0 32
☆ AG001AHQ3 Pch -45V ± 30A 75W -55 ~ 175°C 32 41 45 58 41
☆ AG010ALQ3 Pch -60V ± 26A 75W -55 ~ 175°C 58 75 70 90 29

☆:開発中

<アプリケーション例>車載アプリケーション

アプリケーション例
  • ブロアモータ
  • オイル・ウォーターポンプ
  • ナビ・オーディオ
  • エンジンECUインジェクション
  • トランスミッション
  • その他各種車載モータ

<用語説明>

*1) ECU (Electronic Control Unit)
自動車の電子制御装置。
エンジン、エアコン、ABSやエアバッグなどの各種安全装備などの制御を行う組み込みシステムを指す
*2) AEC-Q101 (Automotive Electronics Council)
車載用電子部品信頼性の規格化のための団体。
車載用信頼性の世界基準の規格であり、Q101はディスクリート半導体部品(トランジスタ・ダイオード等)
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