로옴 주식회사(이하 로옴)는 2.0mm×2.0mm 패키지 사이즈로 낮은 ON 저항의 Nch 30V 내압 공통 소스로 구성된 MOSFET 'AW2K21'을 개발했다고 밝혔다.
최근, 스마트폰을 비롯한 대용량 배터리를 탑재하는 소형기기에 급속 충전 기능을 채택하고 있다. 이러한 기기에는 충전하지 않는 상태에서 주변 IC 등으로 역류를 방지하기 위해 쌍방향 보호가 필요하다. 또한, 급속 충전 시 대전류로 충전을 실행하기 위한 요구 사항으로서, MOSFET에는 최대 전류 20A, 브레이크 다운 전압 28V~30V, ON 저항 5mΩ 이하라는 까다로운 조건이 요구된다. MOSFET 일반품으로 만족하기 위해서는 ON 저항이 낮은 대형 MOSFET가 2개 필요하여, 실장 면적이 커진다는 과제가 있다. 이에 로옴은 대전력 급속 충전이 가능하며 낮은 ON 저항을 가진 초소형 MOSFET 'AW2K21'을 개발했다.
신제품은 로옴의 독자적인 구조를 활용해 셀의 집적도를 향상시켜 칩 면적당 ON 저항을 낮췄다. 또한, 1개의 소자에 2개의 MOSFET를 내장하여 충전 회로에서 요구되는 쌍방향 보호 용도 등에도 신제품 1개로 대응 가능하다는 장점이 있다.
일반적인 종형 Trench MOS 구조에서 이면에 배치되는 드레인 단자를 디바이스 표면에 배치할 수 있어, WLCSP의 사용이 가능해졌고 WLCSP는 부품 내부를 차지하는 칩 면적 비율을 높여 부품 면적당 ON 저항도 낮출 수 있다.
이를 통해 전력 손실 저감과 더불어 대전류화에도 기여하여 초소형 사이즈로도 대전력의 급속 충전이 가능하다. 예를 들어, 소형기기의 충전 회로에서 일반품은 3.3mm×3.3mm 사이즈의 제품이 2개 필요한 반면, 신제품의 경우 2.0mm×2.0mm 사이즈 1개로 충전이 가능하다. 약 81％의 부품 면적 삭감과 약 33％의 낮은 ON 저항화가 가능해졌다. ON 저항이 낮은 GaN HEMT 제품의 동일 사이즈와 비교하더라도 신제품은 약 50％ 낮은 ON 저항화를 실현했다. 뿐만 아니라, 로드 스위치 용도의 단방향 보호 MOSFET로도 사용이 가능하다.
'AW2K21'은 2025년 4월부터 양산이 시작되었으며 Chip 1 Stop™, CoreStaff™ Online 등 온라인 부품 유통 사이트에서 구입 가능하다.
로옴 관계자는 “더 소형화된 1.2mm×1.2mm 제품의 개발도 추진하고 있다”며 “앞으로도 스페이스 절약화 및 고효율화를 통해 어플리케이션의 소형화 및 저전력화에 기여함으로써 지속 가능한 사회의 실현을 위해 노력해 나갈 것”이라고 전했다.
임민지 기자 minzi56@etnews.com
