고도의 데이터 처리 기술 및 디지털 트랜스포메이션의 가속화에 따라 데이터 센터를 서포트하는 서버의 수요가 증가하고 있다. 또한, AI 처리를 위한 고도의 계산 능력을 구비한 서버도 증가하는 경향이 있어, 앞으로도 수요가 높아질 것으로 예측하고 있다.
이러한 서버는 24시간 가동 (상시 통전)하기 때문에, 전원부에 여러 개 사용되는 MOSFET의 ON 저항으로 인한 도통 손실이, 시스템 전체의 성능이나 에너지 효율에 크게 영향을 미치게 된다. 특히 AC-DC 변환 회로의 경우, 도통 손실의 비율이 높기 때문에 낮은 ON 저항의 MOSFET가 요구되고 있다.
또한, 서버에는 전원을 투입한 상태로 내부의 보드나 스토리지 디바이스 등을 교환하거나 보수할 수 있는 핫스왑 기능을 표준적으로 탑재하고 있어, 교환 시 등에 서버 내부에서 큰 돌입전류※5가 발생한다. 따라서, 서버 내부나 MOSFET를 보호하기 위해서는 넓은 안전 동작 영역 (높은 SOA 내량)이 반드시 필요하다.
이러한 상황에서 로옴은 기존품에 비해 패키지 내부에 대형 칩을 탑재할 수 있는 DFN5060-8S 패키지를 새롭게 개발하여 업계 최고 수준의 낮은 ON 저항과 높은 SOA 내량을 실현한 파워 MOSFET를 구비했다. 신제품은 서버의 전원 회로에 있어서 고효율화와 신뢰성 향상에 크게 기여한다.
기업용 고성능 서버 및 AI 서버의 전원용으로 업계 최고 수준의 낮은 ON 저항과 높은 SOA 내량을 실현한 Nch 파워 MOSFET은 기업용 고성능 서버에 사용되는 12V 계통 전원의 AC-DC 변환 회로의 2차측 및 핫스왑 컨트롤러 (HSC) 회로에 최적인 「RS7E200BG (30V)」와 AI 서버에 사용되는 48V 계통 전원의 AC-DC 변환 회로의 2차측에 최적인 「RS7N200BH (80V)」「RS7N160BH (80V)」의 총 3개 기종이다.
DFN5060-8S (5.0mm×6.0mm) 패키지를 새롭게 개발하여 기존의 HSOP8 (5.0mm×6.0mm) 패키지 대비, 패키지 내부의 칩 면적이 약 65％ 향상되었다. 이에 따라 5.0mm×6.0mm 패키지 사이즈로, ON 저항 특성을 30V 제품인 「RS7E200BG」는 0.53mΩ (Typ.), 80V 제품인 「RS7N200BH」는 1.7mΩ (Typ.)으로 업계 최고 수준의 낮은 ON 저항을 실현하여 서버 전원 회로의 고효율화에 크게 기여한다.
또한, 패키지 내부의 클립 디자인 형상을 개선하여 방열성을 향상시킴으로써, 어플리케이션의 신뢰성 확보에 기여하는 SOA 내량도 향상되었다. 특히 30V 제품인 「RS7E200BG」는 SOA 내량이 70A 이상 (조건 : 펄스폭=1ms, VDS=12V 시)으로 기존의 HSOP8 패키지 제품에 비해 동일 조건에서 2배 향상됨에 따라, 5.0mm×6.0mm의 패키지 사이즈 기준으로 업계 최고 수준인 높은 SOA 내량을 실현했다.
신제품은 월 100만개의 생산 체제로 양산 (샘플 가격 710엔 / 개, 세금 불포함)을 개시했다. 생산 거점은 전공정 로옴 주식회사 (시가 공장), 후공정 OSAT (태국)이다. 인터넷 판매도 개시하여, Chip 1 Stop™, CoreStaff Online™ 등 온라인 부품 유통 사이트에서 구입 가능하다.
앞으로도 로옴은 2025년 내에 AI 서버의 핫스왑 컨트롤러 회로에도 대응하는 파워 MOSFET를 순차적으로 양산할 예정이다. 라인업을 계속적으로 확충하여 어플리케이션의 고효율 동작 및 신뢰성 향상에 기여해 나갈 것이다.
