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急成長中のエコ設計規格や環境エネルギーに対応する先進的なパワーMOSFETを発表【STマイクロエレクトロニクス】
2012年9月7日
～初の900V・950V耐圧のSuperMESH（TM） 5 パワーMOSFETが900Vで業界最高効率を達成し、950Vで
アプリケーションの信頼性を高める最大電圧定格を実現～
エレクトロニクス分野の多種多様なアプリケーションに半導体を提供する世界的半導体メーカーのSTマイクロエレクトロニクス（NYSE：STM、以下ST）は、高品質かつ高効率の新しいパワーMOSFETファミリを発表しました。同製品ファミリは、エコ設計規格に定められたより厳しい消費電力・電力効率の基準に対応し、太陽光発電用のマイクロインバータやストリング・インバータ、電気自動車といった環境エネルギー・アプリケーションに適しています。
この新製品ファミリには、最大電圧定格が950Vである業界初のスーパー・ジャンクション型トランジスタ（MOSFET）、クラス最高の電力効率を実現する900V耐圧製品、および省スペースの超薄型パッケージ（PowerFLAT 8×8 HV）で提供される唯一の850V耐圧製品が含まれています。スーパー・ジャンクション技術により、製品サイズに起因する極めて小さな電気的オン抵抗でMOSFETの動作電圧を高め、電源全体を小型化しながらシステムの信頼性と電力効率を向上させることができます。
STはスーパー・ジャンクション型MOSFETの主要サプライヤで、市場最高の定格電圧を持つ製品や、900V耐圧のスーパー・ジャンクション型製品を提供しています。
今後、800V耐圧の製品も追加する予定です。
より環境に優しい世界をつくるスーパー・ジャンクション技術STは、SuperMESH 5製品の高い効率を例証するため、超高電圧MOSFETが採用されたアプリケーションの最初の成功例を紹介しました。イタリアの革新的な照明メーカーであるTCI社（ http://www.tcisaronno.net ）は、同社の先進的かつ多機能なLEDランプの最新LEDドライバのメイン・パワー・スイッチとしてSTU6N95K5 （950V耐圧、IPAKパッケージ）を採用しており、優れたコスト効率および小型サイズでベンチマークとなる電力効率を実現しています。STのパワー・トランジスタ事業部 マーケティング・ディレクタであるMaurizio Giudiceは、次の様にコメントしています。「STの最新世代のSuperMESH 5技術により、TCIは市場最高の効率と安全マージンを達成でき、同社の顧客に魅力的な価値を提案することができます。」
その他、STの新しいスーパー・ジャンクション型MOSFETの一般的なアプリケーションには、薄型テレビ、PC用電源、LED照明ドライバ、HID（High-Intensity Discharge）ランプ用電子バラストなどがあります。設計者は、これらのMOSFETを採用することで、Energy StarやEUのErP（Energy-related Products）指令等のエコ設計規格が規定する、より厳しい最大消費電力および最小電力効率の制限に対応することができます。
より厳しくなったエコ設計規格の例は、最新のEnergy Star テレビジョン受信機基準（バージョン5.3）に見ることができます。これは、50インチ以上の薄型テレビの絶対最大電力限界を108.0Wに規定しています。また、ErP照明規制では、あらゆるタイプのHIDランプの最小効率を2012年～2017年の間に向上させるよう求めています。
高耐圧の新しいスーパー・ジャンクション型MOSFETは、システムの安全性と信頼性を向上させます。これは、HIDランプ・バラストや、太陽光発電マイクロインバータ、電気自動車の充電スタンド等のAC電源電圧以上で動作するその他のシステムに重要なメリットです。充電スタンドは、充電時間と電気自動車の運用コストを最小限に抑えるために、極めて高い電力変換効率を必要とします。
太陽光発電システム用DC-ACインバータでは、高効率の高電圧MOSFETを採用により利用できるスイッチング周波数が上がるため、電力損失とソリューションのサイズを抑えながら、高品質のAC電力を発電することができます。
SuperMESH（TM） 5 MOSFETの特徴
STのSuperMESH（TM） 5、技術を用いたこれらの新しいMOSFETは、第5世代スーパー・ジャンクション・ファミリの最初の製品です。同製品ファミリには、STx21N90K5（900V耐圧）、STx20N95K5（950V耐圧）、およびSTx6N95K5（950V耐圧）が含まれており、様々なパッケージ・オプションが用意されています。高電圧表面実装パッケージ（PowerFLAT 8×8 HV）に実装されたSTL23N85K5（850V耐圧）のフットプリントは僅か64mm2で、業界標準のD2PAKパッケージより56%小型化されています。さらに、実装後の高さは1mmで、D2PAKよりも77%低く、超薄型設計に使用することができます。
STP21N90K5（900V耐圧）の電源オン時およびオン・オフ時の全体的な電力効率を示す性能指数（FOM）は、競合製品を62.5%上回っています。そのため、設計者はSTP21N90K5を使用することにより、大きく性能を向上させることができます。
[STx23N85K5]
定格電圧 ： 850V、オン抵抗：0.275Ω、パッケージ ： TO-247 / PowerFLAT 8×8 HV
備考 ： PowerFLAT表面実装パッケージ（高さ1mm）、最小FOM（オン抵抗 x Qg）、超低ゲート・チャージ、全数アバランシェ試験、G-Sツェナー保護
[STx21N90K5]
定格電圧 ： 900V、オン抵抗 ： 0.299Ω、パッケージ ： TO-220 / TO-220FP / TO-247 / D2PAK
備考 ： TO-220パッケージ（900V～950V耐圧）で最小オン抵抗、最小FOM（オン抵抗 x Qg）、超低ゲート・チャージ、全数アバランシェ試験、G-Sツェナー保護
[STx20N95K5]
定格電圧 ： 950V、オン抵抗 ： 0.330Ω、パッケージ ： TO-220 / TO-220FP / TO-247 / D2PAK
備考 ： TO-220パッケージ（900V～950V耐圧）で最小オン抵抗、最小FOM（オン抵抗 x Qg）、超低ゲート・チャージ、全数アバランシェ試験、G-Sツェナー保護
[STx6N95K5]
定格電圧 ： 950V、オン抵抗 ： 1.25Ω、パッケージ ： TO-220 / TO-220FP / TO-247 / DPAK / IPAK
備考 ： 最小FOM（オン抵抗 x Qg）、超低ゲート・チャージ、全数アバランシェ試験、G-Sツェナー保護
SuperMESH 5技術を採用した新製品は、サンプル出荷ならびに量産対応が可能です。単価は、1000個購入時に約3.50～10.00ドル（電圧・定格電流およびパッケージ・タイプに基づく）です。大量購入時の価格についてはお問い合わせください。詳細は http://www.st.com/jp/analog/class/824.jsp をご覧ください。
STマイクロエレクトロニクスについて
STは、Sense & Powerおよびマルチメディア・コンバージェンス分野の多種多様なアプリケーションに半導体を提供する世界的な総合半導体メーカーです。
エネルギー管理・省電力からデータ・セキュリティ、医療・ヘルスケアからスマート・コンスーマ機器まで、そして、家庭、自動車、オフィスおよび仕事や遊びの中など、人々の暮らしのあらゆるシーンにおいてSTの技術が活躍しています。STは、よりスマートな生活に向けた技術革新を通し、「life.augmented」の実現に取り組んでいます。2011年の売上は97.3億ドルでした。さらに詳しい情報はSTのウェブサイト（ http://www.st-japan.co.jp ）をご覧ください。
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