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FemtoFET MOSFET：砂粒ほどのサイズに、より狭小なピッチを実現【日本テキサス・インスツルメンツ】
2016年7月6日
砂粒とTIの最新FemtoFET™製品を比較した場合、どちらが小さいでしょうか？新たにリリースされたF3 FemtoFET（図1）のパッケージ・サイズは、わずか0.6mm×0.7mm×0.35mmと、砂粒に匹敵するほどの大きさです。
図1 ： F3 FemtoFETパッケージ・サイズ
FemtoFETポートフォリオに追加された超低容量『CSD15380F3』を含む、新製品については下記の表をご覧ください。
表1．F3 FemtoFET製品
これほど小さなデバイスでは、FemtoFETを基板に実装するための表面実装（SMT）装置が考慮すべき重要事項となります。デバイスのパッド・ピッチが、顧客のSMT装置が特定のパッケージを取り扱えるか否かを決定づけます。量産を行っているほとんどのパーソナル・エレクトロニクス・メーカーは、最小許容寸法0.35mmパッド・ピッチまで扱えるSMT装置を持っていますが、産業用製品メーカーの中には、0.50mmパッド・ピッチまでしか扱えないSMT装置の顧客もあります。
FemtoFETのLGA（ランド・グリッド・アレイ）パッケージは、LGAに半田ボールが付いていない点を除けば、シリコンのCSP（チップ・スケール・パッケージ）に似ています。この金メッキが施されたF3 FemtoFETの導線は、TIの前世代製品のF4 FemtoFETで使われたものと同じ0.35mmピッチを維持しています。それにより、F4の既存顧客は安心して自社のSMT装置でより小さなデバイスを取り扱うことができます。
また、TIは、FemtoFETを産業用途にも使えるよう、0.5mmピッチで、電圧を60Vまでに拡張したF5 FemtoFETも発表しました。60V F5デバイスについては、 ブログ記事「新型の60V FemtoFET MOSFET製品で、産業用機器を小型化」をご覧ください。
TIは、FemtoFETを基板に実装する時、SAC305のような鉛フリーのSAC（SnAgCu）合金半田ペーストを推奨しています。 タイプ3のペーストを使ってもよいですが、より粒径の小さなタイプ4半田ペーストの方が望ましいです。このペーストに関して、基板実装の後にフラックス洗浄をしてもよいですが、洗浄不要でしかも水溶性です。
半田ペーストを塗る際に、ステンシルで位置を決めます。ステンシルの厚さとx-y方向の窓のサイズは重要なパラメータです。ステンシルの厚さは100µm以下にすべきです。
さまざまなウェアラブルおよびパーソナル通信デバイスは、低リーク電流のFemtoFETを使っています。ゲートおよびドレイン漏れ電流は標準、数nAの範囲ですので、FemtoFETにより、パーソナル・エレクトロニクス・デバイスのバッテリを充電すれば、そのデバイスを丸1日駆動させることができます。なお、TIは2013年の発売以来、累計約5億個のFemtoFETを出荷してきました。詳細は「TIのFemtoFET MOSFET製品」をご覧ください。
参考情報
・TIの「N チャネル FemtoFET MOSFET 製品」について
・SMT やFemtoFETに関するデザイン・サマリ（英語）
※すべての商標および登録商標はそれぞれの所有者に帰属します。
※上記の記事はこちらのブログ記事（2016年6月27日）より翻訳転載されました。
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