ROHM News Detail

トレンチMOS構造の採用により、背反するVFとIRを従来品から大幅改善
100V耐圧で業界最高クラス※のtrrを実現したSBD「YQシリーズ」を開発
車載LEDヘッドランプなど、高速スイッチングを行うアプリケーションに最適

※2023年12月21日現在 ローム調べ

2023年12月21日

＜要旨＞

Packages
スイッチング時の損失比較

ローム株式会社（本社：京都市）は、車載機器・産業機器・民生機器などの電源回路や保護回路に向けて、trr*1を業界最高クラスまで高速化した100V耐圧のショットキーバリアダイオード（以下、SBD）「YQシリーズ」を開発しました。
「YQシリーズ」は、さまざまな回路に対応できる4つの従来SBDシリーズに続く新たなシリーズとして、ロームのダイオードで初めてトレンチMOS構造を採用しています。独自の構造設計により業界最高クラスのtrr（15ns）を実現しているため、同様にトレンチMOS構造を採用する一般品と比較して、trr単体の損失を約37％、スイッチング損失全体を約26％削減しており、アプリケーションの低消費電力化に貢献します。また、トレンチMOS構造の採用により、順方向印加時に損失となるVF*2と逆方向印加時に損失となるIR*3の両方をプレーナ構造の従来SBDに比べて改善しています。これにより、整流用途などの順方向で使う際の電力損失とSBDで最も懸念される熱暴走*4リスクを低減します。これらの特長により、発熱しやすい車載LEDヘッドランプの駆動回路やxEV用DC-DCコンバータなど、高速スイッチングを行うアプリケーションに最適です。
なお、新製品は、2023年12月から全製品を量産（サンプル価格：300円～/個：税抜）しており、サンプルは、コアスタッフオンライン、チップワンストップなどから購入可能です。

＜背景＞

さまざまな種類があるダイオードの中でも、高効率なSBDは各アプリケーションでの採用が増加しています。特に、トレンチMOS構造のSBDは、プレーナ構造のSBDに比べてVFが低くなるため、整流用途などで高効率を実現可能です。一方、一般的なトレンチMOS構造の場合、プレーナ構造よりもtrrは悪化するため、スイッチング用途で使う時の電力損失が大きくなることが課題でした。これに対してロームは、独自のトレンチMOS構造を採用し、トレードオフの関係にあるVFとIRを同時に低減した上で、業界最高クラスのtrrも実現したYQシリーズを開発しました。今後もロームは、低耐圧から高耐圧まで、半導体デバイスの品質向上に努めるとともに、特長あるラインアップの強化を進め、アプリケーションのさらなる小型化、低消費電力化に貢献していきます。

ローム製パワーSBD ラインアップ
トレンチMOS構造の一般品と新製品で比較したtrr

＜SBDのトレンチMOS構造について＞

トレンチMOS構造は、エピウエハ層にポリシリコンで溝（トレンチMOS）を形成した構造であり、電界集中を緩和することが可能です。これにより、エピウエハ層の低抵抗化が可能となることから、順方向印加時においては低VF化を実現します。また、逆方向印加時においては、電界集中を緩和できるため、低IR化を実現します。前述した「YQシリーズ」は、このトレンチMOS構造の採用により、従来品比でVFを約7％、IRを約82％改善しています。
一方、一般的なトレンチMOS構造では、寄生容量（デバイス中の抵抗成分）が大きくなるため、プレーナ構造に比べてtrrが悪化します。「YQシリーズ」は、VFとIRの改善に加えて、独自の構造設計により、trrも業界最高クラスの約15nsを達成。スイッチング時の損失を約26％低減可能なため、アプリケーションの低消費電力化に貢献します。

トレンチMOS構造について

＜対応アプリケーション例＞

・車載LEDヘッドランプ　・xEV用DC-DCコンバータ
・産業機器電源　　　　　・照明

＜ラインアップ表＞

パッケージ名
パッケージサイズ
mm[inch]		 民生機器向け品番 データ
シート		 車載機器向け品番
（AEC-Q101対応）		 データ
シート		 絶対最大定格 電気的特性 回路 インター
ネット
販売
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 シングル ✓
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 シングル ✓
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 シングル ✓
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 シングル ✓
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 シングル ✓
- - NewYQ20BM10SDFH PDF ✓
TO-263AB
TO-263AB
（TO-263L）
151101[5940]		 ☆YQ20NL10SD PDF ☆YQ20NL10SDFH PDF 100 20 150 0.96V IF=20A 70μA VR=100V シングル -
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 カソード
コモン
デュアル		 ✓
☆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 -

・パッケージの（　）内はROHMパッケージを示します。

☆: 開発中
*今回リリース及びネット商社販売するTO-277GEパッケージの製品は、カーインフォテインメント・ボディ系向けのグレード。
各品番とも、同一品番にてパワートレイン等に搭載可能なグレードを準備中であり、2024年9月より量産開始予定。（上記品番の後ろにつく「包装記号」が異なる。）

＜サポートページ及びドキュメント情報＞

ロームの公式Webでは、新製品の回路での優位性を示したアプリケーションノートや、新製品を含むSBD各シリーズの特長を示したホワイトペーパーを公開しています。SBD製品ページでは、耐圧条件などを入力することで、製品の絞り込みも可能なため、設計時のスムーズな製品選定に貢献します。詳細は下記URLをご覧ください。
■ロームのSBD製品ページ
https://www.rohm.co.jp/products/diodes/schottky-barrier-diodes

■アプリケーションノート
「車載向け小型・高効率ショットキーバリアダイオード「YQシリーズ」の優位性」
https://fscdn.rohm.com/jp/products/databook/applinote/discrete/diodes/yq_sbd_automotive_an-j.pdf

■ホワイトペーパー
車載、産業、民生機器の小型化・低損失化に貢献するロームのSBDラインアップ
https://fscdn.rohm.com/jp/products/databook/white_paper/discrete/diodes/sbd_lineup_wp-j.pdf

＜インターネット販売情報＞

販売ネット商社： コアスタッフオンライン、チップワンストップ
対象品番：上記表に記載
それ以外のネット商社でも順次販売を開始しています。

1個から購入可能

  • コアスタッフオンライン
  • チップワンストップ

＜用語説明＞

*1）逆回復時間：trr（Reverse Recovery Time）
スイッチングダイオードがオン状態から完全なオフ状態になるまでにかかる時間のこと。この値が低いほど、スイッチング時の損失が少なくなる。
*2）順方向電圧：VF（Forward Voltage）
電気が＋から－の方向に流れる際に発生する電圧降下のこと。この値が低いほど、高効率化に貢献する。
*3）逆方向電流：IR（Reverse Current）
逆方向に電圧を加えた時に発生する逆方向電流のこと。この値が低いほど、消費電力（逆電力損失）が少ない。
*4）熱暴走
ダイオードの逆方向印加時、内部のチップ発熱がパッケージの放熱を上回ることでIR値が増大し、最終的に破壊に至る現象を熱暴走という。IR値が高いSBDに関しては、特に熱暴走が起こりやすいため、回路設計時には注意が必要とされる。

＜製品動画＞

＜新製品プレゼン"Featured Products"＞

Featured Products
100V耐圧
高性能ショットキーバリアダイオード
YQシリーズ（PDF:1.6MB）