ROHM News Detail

ROHMs neue SBDs: Branchenführende* Rückwärtserholungszeit bei 100 V Durchbruchspannung dank Trench-MOS-Struktur

*ROHM-Studie vom 15. Februar 2024

 

15. Februar 2024

Ideale Lösung für LED-Scheinwerfer in Kraftfahrzeugen und andere Hochgeschwindigkeits-Schaltanwendungen

Packages
Switching Loss Comparison

ROHM hat Schottky-Barrier-Dioden (SBDs) mit einer Durchbruchspannung von 100 V entwickelt. Die neuen SBDs bieten eine branchenführende Rückwärtserholungszeit (reverse recovery time, trr) von 15 ns und eignen sich ideal für Stromversorgungen und Schutzschaltungen in Automobil-, Industrie- und Konsumgüteranwendungen.

Obwohl es zahlreiche Arten von Dioden gibt, werden hocheffiziente SBDs zunehmend in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Insbesondere SBDs mit einer Trench-MOS-Struktur, die eine niedrigere VF als planare Typen aufweisen, ermöglichen eine höhere Effizienz bei Gleichrichtungsanwendungen. Ein Nachteil von Trench-MOS-Strukturen ist jedoch, dass sie in der Regel eine schlechtere trr haben als planare Topologien, was zu einer höheren Verlustleistung beim Schalten führt.

Als Antwort darauf hat ROHM die neue YQ-Serie entwickelt, die eine proprietäre Trench-MOS-Struktur verwendet, welche gleichzeitig VF und IR (die im umgekehrten Verhältnis zueinanderstehen) reduziert und dabei eine branchenführende trr erreicht.

Als Erweiterung der vier bestehenden konventionellen SBD-Baureihen, die für eine Vielzahl von Anforderungen optimiert wurden, ist die YQ-Serie die erste von ROHM, die eine Trench-MOS-Struktur verwendet. Das proprietäre Design erreicht einen branchenführenden trr-Wert von 15 ns. Dadurch werden die trr-Verluste um ca. 37 % und die Gesamtschaltverluste um ca. 26 % im Vergleich zu herkömmlichen Trench-MOS-Produkten reduziert, was zu einer geringeren Leistungsaufnahme der Anwendung beiträgt. Die neue Struktur verbessert sowohl die VF als auch die IR Verluste im Vergleich zu herkömmlichen planaren SBDs. Dies reduziert die Verlustleistung in Anwendungen mit Vorwärtsspannung, zum Beispiel bei der Gleichrichtung. Gleichzeitig wird das Risiko des thermischen Durchgehens gesenkt, das bei SBDs ein großes Problem darstellt. Die YQ-Serie eignet sich daher ideal für Anwendungen, die ein schnelles Schalten erfordern, wie Antriebsschaltungen für LED-Scheinwerfer in Kraftfahrzeugen und DC/DC-Wandler in xEVs, die dazu neigen, Wärme zu erzeugen.

ROHM wird auch in Zukunft die Qualität seiner Halbleiterbauelemente von niedrigen bis zu hohen Spannungen weiter verbessern und gleichzeitig sein umfangreiches Angebot vergrößern, um den Stromverbrauch weiter zu senken und die Miniaturisierung voranzutreiben.

ROHM’s Power SBD Lineup
trr Comparison: Standard Trench MOS Products vs ROHM's New Products

SBD mit Trench-MOS-Struktur

Die Trench-MOS-Struktur entsteht durch die Bildung eines Grabens mit Polysilizium in der epitaktischen Waferschicht, um die Konzentration des elektrischen Feldes zu verringern. Dies reduziert den Widerstand der epitaktischen Wafer-Schicht, wodurch beim Anlegen der Spannung in Vorwärtsrichtung eine niedrigere VF erreicht wird. Gleichzeitig wird die Konzentration des elektrischen Feldes in Sperrrichtung minimiert, was zu einer signifikanten Verringerung von IR führt. Infolgedessen verbessert die YQ-Serie VF und IR um ca. 7 % bzw. 82 % im Vergleich zu herkömmlichen Produkten.
Im Gegensatz zu typischen Trench-MOS-Strukturen, bei denen die trr aufgrund der größeren parasitären Kapazität (Widerstandskomponente im Bauelement) schlechter ist als bei planaren Typen, erreicht die YQ-Serie durch ein einzigartiges Strukturdesign eine branchenführende trr von 15 ns. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Schaltverluste um ca. 26 %, wodurch sich Leistungsaufnahme der Anwendung verringert.

Trench MOS Structure

Anwendungsbeispiele

• LED-Scheinwerfer für Kraftfahrzeuge • DC/DC-Wandler für xEV • Stromversorgungen für Industrieanlagen
• Beleuchtung

Produktspektrum

Package
Size Code
mm[inch]		 Part No.
for Consumer		 Data
Sheet		 Part No.
for Automotive
(AEC-Q101 Qualified)		 Data
Sheet		 Absolute Max. Ratings Electrical Characteristics Circuit Online
Sales
VRM
[V]		 Io
[A]		 Tj Max.
[°C] 		 VF Max.(Tj=25°C) IR Max.(Tj=25°C)
  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 Cathode
Common
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 -

( ): ROHM Package

☆: Under development
* The TO-277GE package products released and sold by online distributors this time are rated for car infotainment and body systems. For each part number, we are preparing grades that can be installed in powertrains, etc. (using the same part number), with mass production scheduled to start in September 2024. (The packaging symbol after the above part numbers will differ)

Produktseite und weiterführende Informationen

Anwendungshinweise, die die Vorteile dieser neuen Produkte in Schaltungen hervorheben, sowie ein Whitepaper, das die Eigenschaften jeder SBD-Serie beschreibt, sind auf der Website von ROHM verfügbar. Außerdem steht eine SBD-Produktseite zur Verfügung, auf der Anwender die Produktoptionen durch Eingabe von Spannungsbedingungen und anderen Parametern eingrenzen können. Dies erleichtert den Auswahlprozess während des Designs. Klicken Sie auf die unten stehenden URLs, um weitere Informationen zu erhalten.

■ SBD-Produktseite von ROHM
https://www.rohm.com/products/diodes/schottky-barrier-diodes

■ Anwendungshinweise
Vorteile der YQ-Serie: Kompakte Schottky-Barrier-Dioden mit hohem Wirkungsgrad für die Automobilindustrie
https://fscdn.rohm.com/en/products/databook/applinote/discrete/diodes/yq_sbd_automotive_an-e.pdf

■ White Paper
ROHMs SBD-Produktpalette trägt zu einer stärkeren Miniaturisierung und zur Reduzierung von Verlusten in der Automobil-, Industrie- und Konsumgüterindustrie bei.
https://fscdn.rohm.com/en/products/databook/white_paper/discrete/diodes/sbd_lineup_wp-e.pdf

Informationen zum Online-Verkauf

Online Distributoren: DigiKey, Mouser und Farnell
Bauteilnummern: Siehe oben stehende Tabelle.
Verfügbarkeit: Dezember 2023

Die Produkte werden auch von anderen Online-Distributoren angeboten.

Online Distributors

  • DigiKey
  • Mouser
  • Farnell