インテル®のDrMOS準拠品で業界最高の電源効率96.5%と6mm x 6mm

2008 年 12 月 1 日
株式会社ルネサス テクノロジ
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インテル の DrMOS 準拠品で業界最高の電源効率 96.5%と
6mm x 6mm の小型外形を実現した「R2J20651NP」を製品化
－PC、サーバなどの CPU や DDR タイプ SDRAM 用電源の省エネルギー化と小型化に貢献－
株式会社ルネサス テクノロジ (本社：東京都千代田区、会長＆CEO 伊藤 達)は、このた
び、PC やサーバなどに搭載される CPU や DDR タイプの SDRAM 用電源（注 1）向けに、96.5%と
高 い 最 大 電 源 効 率 と 6mm × 6mm の 小 型 外 形 を 実 現 し た Integrated Driver-MOSFET
「R2J20651NP」を製品化しました。2008 年 12 月 24 日よりサンプル出荷を開始します。
本製品は、Intel Corporation（注２）提唱のパッケージ規格「Integrated Driver-MOSFET
（DrMOS）」で 6mm×6mm 外形サイズ等を定めた Specifications, Revision 3.0 に準拠し、2
種類のパワーMOSFET と、これらを駆動するドライバ IC（1 個）を 1 パッケージに集積して
おり、主な特長は以下のとおりです。
(1) 業界最高の最大電源効率 96.5％を実現
本製品は、大幅な高効率と低損失を実現した当社最新の第 10 世代パワーMOSFET を搭載し、
高い電源効率を実現しています。例えば、デスクトップ PC の DDR タイプの SDRAM 用 DC-DC
コンバータにおいて入力電圧 5V を出力電圧 1.8V に変換する場合、業界最高の最大電源
効率 96.5%を実現しており、電源の省エネルギー化が図れます。加えて、発熱低減による
ヒートシンクの小型化や、コンデンサ等の受動部品の搭載点数削減などによる機器の省
スペース化が可能です。
(2) 当社従来品の約半分に面積を低減した 6mm×6mm の小型外形を実現
高放熱/低損失パッケージ技術と第 10 世代パワーMOSFET の採用により、6mm×6mm と小型
の 40 ピン QFN パッケージを実現しました。当社従来品の 8mm×8mm サイズに比べ、約半分
に実装面積を低減しています。しかも、35A まで対応可能なため、高密度な DC-DC コンバ
ータを容易に構成することが可能です。
(3) 5V 入力に対応し、5V 単一電源のマザーボードにも搭載可能
ドライバ IC の入力電圧を当社従来品の 12V から今回 5V に変更しており、5V 単一電源の
マザーボードにも本製品が搭載可能となりました。これにより、PC の省エネルギー化と
小型化に貢献します。
(4) 過熱検知機能搭載
本製品は、DrMOS 準拠品では初めてドライバ IC に温度検出回路を搭載しており、ドライ
バ IC の温度が 130℃を超えると過熱状態を示す信号を出力します。この信号を、システ
ム側の電源コントロール IC などで受信し、システム停止とするなど、ユーザの用途に応
じた対応が可能です。
パワーデバイス自身が自己の温度・発熱を監視することで、異常モードや過負荷状態を
事前に検知できるため、より安全な電源システムを構築可能です。
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(5) ローサイド用 MOSFET 強制停止機能搭載
本製品は、ドライバ IC に接続する LSDBL#端子（補足資料 図 1 参照）を使って、内部ロ
ジックによりローサイド用 MOSFET（注３）を強制的にオフにし、不連続モードの動作が可能
です。 本機能は、起動時に出力にあらかじめ電圧が残っているプリバイアス動作におい
て、急激な放電や負側のスパイク電圧防止、および軽負荷時の高効率化に有効です。
＜製品化の背景＞
ブロードバンド時代を迎え、PCやサーバで扱う情報量の増大や高機能化に伴い、消費電
力は益々増加しています。そして、CPUやFPGA、DDRタイプのSDRAMなどの電子部品では低電
圧・大電流化が進んでいます。このため、これらのデバイスに電源電圧を供給するDC-DCコ
ンバータには、搭載するパワーデバイスやコンデンサ等の受動部品の増大、発熱をいかに
留め、省スペース化を図るかが大きな課題となっています。
こうした問題に対応するため、当社ではこれまで、CPU用ボルテージレギュレータなどの
電源効率向上と実装面積削減のために、DrMOSに準拠し、2種類のパワーMOSFETとドライバ
ICを1パッケージに集積したIntegrated Driver-MOSFETの第1世代品「R2J20601NP」を業界
に先駆けて製品化し、さらに40Aに対応するなど高性能化した第2世代品「R2J20602NP」を
量産することにより、電源回路の小型化、低損失化、および低発熱化に寄与してきました。
そして今回、さらなる高密度実装化と、5V単一電源のマザーボード対応という市場ニー
ズに応えるため、当社従来比で約半分の実装面積となる6mm×6mmのQFNパッケージを採用し、
5V入力に対応した小型Integrated Driver-MOSFET「R2J20651NP」を製品化しました。
＜製品の補足＞
本「R2J20651NP」で採用した 40 ピン QFN パッケージは、当社第 2 世代品「R2J20602NP」
で開発したワイヤレスの銅クリップ構造により高放熱/低損失を実現しています。また、
DrMOS に準拠したリードレス、高放熱タイプのため、 パッケージ裏面の大半を占めるダイ
パッドにより、放熱性の良い実装が可能です。
今後は、さらなる低損失化や機能展開品などの製品開発を行い、幅広い市場ニーズに対
応したラインアップを拡充していく予定です。
■注 記
(注 1) PC やサーバなどに搭載される CPU や DDR SDRAM 用電源:
CPU 用ボルテージレギュレータ(Voltage Regulator)、および DDR SDRAM など用の DC-DC
コンバータ。入力電圧を CPU や DDR SDRAM が動作する電源電圧に変換にする（例えば、
12V を CPU 用に 1.3V に、5V を DDR SDRAM 用に 1.8V に降圧する）。
(注 2) インテル、Intel、Intel ロゴは、米国およびその他の国における Intel Corporation の
商標です。
(注 3) ローサイド用 MOSFET：
本製品が搭載する 2 種類（ハイサイド用、ローサイド用）のパワーMOSFET の一つ。
ハイサイド用、ローサイド用のパワーMOSFET は、非絶縁型 DC/DC コンバータのスイッチ
のために使用され、ハイサイドとローサイドを交互にオン・オフすることで電圧変換する。
ハイサイドは DC/DC コンバータの制御用、ローサイドは同期整流用のスイッチである。
* その他記載の製品名、会社名、ブランドは、それぞれの所有者に帰属します。
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■応用例
●サーバや PC の CPU 用ボルテージレギュレータや DDR タイプ SDRAM 用の DC-DC コンバータ
●FPGA、高性能 DSP 用の DC-DC コンバータ
●デジタル家電、ゲーム機などの DC-DC コンバータ
■価 格
製 品 名
パッケージ
サンプル価格（円）＜税込＞
R2J20651NP
40 ピン QFN
315
■仕 様
項
目
仕
様
製品名
R2J20651NP
入力電圧
4.5V - 16V
出力電圧
0.8V - 5.0V
最大定格電流
35A
最大動作周波数
2MHz
最大電源効率
96.5% ＠Vin=5V、Vout=1.8V、fsw=200kHz 時
構成
ハイサイド用 MOSFET、ローサイド用 MOSFET、ドライバ IC
パッケージ
40 ピン QFN（6mm × 6mm × 0.95mm、0.5mm ピンピッチ）
■お客様からの問い合わせ先
株式会社ルネサス テクノロジ 汎用製品統括本部 第二アナログ製品技術部
〒100-0004 東京都千代田区大手町二丁目 6 番 2 号(日本ビル)
電話 03(5201)5067 (ダイヤルイン)
以 上
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補足資料
■図１：製品概略図
【デスクトップ PC における DDR タイプ SDRAM 用 DC-DC コンバータの構成例】
■図２：電源効率データ
98.0
96.5%
96.0
効率（%）
94.0
92.0
90.0
Vin=5V,Vout=1.8V,
88.0
fsw=200kHz
86.0
84.0
0
5
10
15
20
出力電流（A）
25
30
35
*** このニュースリリースに掲載されている情報は、発表日現在の情報です。 ***
*** 発表日以降に変更される場合もありますので、あらかじめご了承ください。 ***
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