車載用MOSFET: 30 V～800 V

AEC-Q101を凌ぐ車載品質の車載用パワーMOSFETの幅広いラインナップ

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概要

自動車用途向けに多様なパッケージで提供されているインフィニオンの自動車認定OptiMOS™ およびCoolMOS™ パワーMOSFETをぜひご覧ください。インフィニオンのOptiMOS™ 7トレンチ技術は、リードレスおよびトップサイド冷却パッケージと組み合わせることで、高電力効率、スイッチング損失の低減、高電流用途向けのSOA向上を実現します。

主な特長

  • 高信頼性
  • 低 RDS(on)
  • 堅牢な熱性能
  • ゲートの堅牢性
  • 高速スイッチング
  • AEC-Q101認定
車載用MOSFETパッケージ選定ツリー

製品

概要

30 V～800 V: OptiMOS™ およびCoolMOS™ 車載ファミリー

インフィニオンの車載用パワーMOSFETは、AEC-Q101を超える認定を取得しており、30 V～800 VをカバーするPPAP対応のパワースイッチングデバイスです。12 V、48 V、および高電圧の車載ボードネット用途向けに設計されています。

本ポートフォリオは、次の2つのテクノロジーグループで構成されます。

  • OptiMOS™ (シリコン、プレーナーおよびトレンチ技術、30 V～200 V)
  • CoolMOS™ (シリコン スーパージャンクション、600 V～800 V)

Nチャネル、Pチャネル、デュアル チャネル構成で提供しています。

OptiMOS™ 第5、第6、第7世代は、リードレス (S3O8、SSO8、sTOLL、TOLL) 、リード付き (DPAK、D2PAK、TO220、I2PAK) 、および上面放熱 (SSO10T、TOLT) パッケージで、低電圧および中電圧のボードネットに対応しています。CoolMOS™ CPA、CFDA、CFD7A、C3Aは、600 V～800 Vの高電圧車載システムをカバーします。

すべての製品は、長期供給を保証するインフィニオンの長期供給プログラムの対象です。

長期供給プログラム

AEC-Q101認定、低RDS(on)、およびボードネットの全域カバレッジ

  • AEC-Q101認定およびPPAP対応: インフィニオンの車載用MOSFETはすべてAEC-Q101を超える認定を受けており、PPAPにも対応しています。これにより、あらゆる電圧クラスにわたってTier-1車載サプライヤーの認定工数と設計採用 (design-in) リスクを低減します。
  • 電圧クラス全体で低RDS(on)のOptiMOS™ 7は、40 Vでは従来技術比でRDS(on) を 25%低減し、80 V / 100 V技術ではRDS(on) を40%低減しました。OptiMOS™ 6は150 Vで2.5 mΩ を達成します。これにより、高電流スイッチング経路における導通損失が低減されます。
  • 堅牢性を確保する100% アバランシェ試験: OptiMOS™ 7 デバイスは100% アバランシェ試験を実施しており、誘導スイッチングやロードダンプ事象を含む車載負荷条件に対して、検証済みの堅牢性を提供します。
  • 12 Vから高電圧車載システムまでを単一サプライヤーでカバー: OptiMOS™ およびCoolMOS™ ファミリーは、12 Vのボディ制御から800 Vの高電圧車載システムまでをカバーし、車載の全電圧領域を単一サプライヤーの製品で構成できます。

VDS、RDS(on)、ドレイン電流、ゲート電荷、および VGS (th)

破壊電圧 (VDS(max)): VDS(max)は、過渡現象を含むピークバス電圧を超える必要があります。この製品群は、12 Vボードネットアプリケーション向けの30 Vから、高電圧パワートレイン設計向けの800 Vまでを網羅しています。

オン状態抵抗 (RDS(on)): RDS(on)は、オン状態中の導通損失を決定します。値が低いほど、大電流経路での発熱が抑制されます。OptiMOS™の製品ラインナップは0.39 mΩから430 mΩ、CoolMOS™の製品ラインナップは10 mΩから2.7 Ω(2,700 mΩ)に及びます。

連続ドレイン電流 (25℃におけるID): IDは、25℃における最大連続電流を定義します。この製品群は、車体制御アクチュエータからパワートレインスイッチまで、5 Aから510 Aまでの幅広い電流に対応しています。

ゲート電荷 (QG 、QGD 、QGS) : ゲート電荷パラメーターは、スイッチング損失計算の主要な入力値です。QG値を下げると、高スイッチング周波数におけるゲートドライバの消費電力が低減されます。

逆回復電荷 (Qrr): Qrrは、ブリッジ トポロジーにおけるコミュテーション耐量を決定します。OptiMOS™ 5および6は、前世代と比べてQrrを低減しており、SuperSO8のQrrは150 Vで26 nCと最小です。

インフィニオンMOSFETファインダーへ

効率、堅牢性、および車載認定データ

  • 動作温度範囲

OptiMOS™ 車載デバイスは、最大接合温度175℃ で -55℃～175℃ の定格です。すべてのファミリーは、エンジンルーム内環境を含む車載の周囲温度範囲全体をカバーします。

  • AEC-Q101認定

すべての製品はAEC-Q101を超える基準で認定されており、PPAPにも対応可能です。これにより、車載の信頼性および寿命性能に関する同規格の要件を上回ります。

  • RoHSおよび環境規制適合

すべてのOptiMOS™ 7製品は、IEC 61249-2-21に従い、Pbフリー、RoHS準拠、ハロゲンフリーです。

12 Vボディ制御、48 Vマイルドハイブリッド、およびHV車載用途

12 Vボードネット: ボディ制御、モーター駆動、バッテリー管理

12 V ボードネットの負荷スイッチング、モーター駆動、およびバッテリー管理には、低 RDS (on) とコンパクトな実装面積のため、S3O8、SSO8 パッケージの 30 V～60 V OptiMOS™ 5/6/7 シリーズを推奨します。

48 VマイルドハイブリッドのDC-DC変換およびモーター駆動

48 V DC-DCコンバーターおよびベルト一体型スターター ジェネレーター (BISG) 駆動には、TOLL、TOLG、TOLTパッケージの80 V～120 V OptiMOS™ 5/6シリーズが、双方向電力変換に必要な電流容量とスイッチング性能を提供します。

高電圧車載用途

OBCやHV DC-DCコンバーターなどの高電圧車載用途では、600 V～800 VのCoolMOS™ CPA、CFDA、CFD7A、C3Aシリーズが車載SMPSトポロジーに対応します。

車載ボディ制御モジュール
車載バッテリー管理システム (BMS)

車載用MOSFET選定ガイド (ステップ別)

  • ステップ1: バス電圧クラスを決定する

過渡現象を含む最大バス電圧を上回るようにVDS(max)を選定してください。12 Vシステムは30 V～60 V、48 Vシステムは80 V～120 V、高電圧車載用途は600 V～800 Vが目安です。

  • ステップ2: 技術世代を選択する

RDS(on) ×Aフットプリントを最小化する必要がある55 V～100 Vノードには、OptiMOS™ 7を使用します。150 V～200 Vノードには、OptiMOS™ 6を使用します。Qrr低減を優先する60 V～150 Vでは、OptiMOS™ 5を使用します。

  • ステップ3: 最大許容RDS(on)を決定する

消費電力の見積り (バジェット) とパッケージの熱抵抗から算出します。RDS(on) は、標準ではVGS = 10 V、ロジックレベルのゲート駆動では4.5 Vで規定されています。

  • ステップ4: ゲート電荷をスイッチング周波数と照らし合わせて評価します。

高周波DC-DCコンバーターではQGを最小化します。低周波のロード スイッチでは、QGよりもRDS(on) を低くすることを優先します。

  • ステップ5: 熱的制約に基づいたパッケージの選定

最小の実装面積にはリードレス パッケージ (S3O8、SSO8、sTOLL) を、上面放熱パッケージにはTOLTまたはSSO10Tを、クリップ取り付けソリューションにはリード付きパッケージ (DPAK、D2PAK、TO220) をご使用ください。

 

車載用MOSFETのパラメトリック選定ツールを使用して、電圧、RDS(on) 、電流、およびパッケージで絞り込んでください。

OptiMOS™ およびCoolMOS™ 技術、AEC-Q100認定、および長期供給サポート

  • OptiMOS™ およびCoolMOS™ プロセス技術

インフィニオンのOptiMOS™ およびCoolMOS™ 車載用MOSFETファミリーは、共通の車載認定フレームワークを採用しています。これにより、12 Vのボディ制御から800 Vの高電圧車載システムまで、電圧クラス間で技術やサプライヤーを変更することなく、単一サプライヤーのプラットフォームを提供します。

  • AEC-Q101認定

すべての製品は、-55℃～175℃ の範囲でAEC-Q101認定を取得しており、個別のデータシートに記載されています。

  • AEC-Q101を超える品質と信頼性

車載アプリケーションでは、長い製品寿命にわたり、過酷な動作条件下でも信頼性の高い性能を発揮するパワーMOSFETが求められます。インフィニオンの車載用MOSFETは、要求仕様の定義と技術開発から、認定、製造管理、継続的改善に至るまで、品質を設計の中核原則として開発されています。

インフィニオンは、長時間のストレス試験、強化されたスクリーニング、厳格な認定基準、継続的な信頼性モニタリングを実施し、一般的な車載認定要件を超える品質確保に取り組んでいます。この品質重視のアプローチは、車載用途全体における故障率の低減、堅牢な製品立ち上げ、信頼性の高い性能を支えます。

お客様にとってこれは、設計採用 (design-in) から量産までの信頼性向上に繋がります。具体的には、実績のある車載認定、堅牢なパッケージ技術、製品認定レポート (Product Qualification Reports) へのアクセス、製品レベルでの信頼性評価を支援するFITレポートなどが挙げられます。詳細については、こちらをクリックしてください。

  • 車載用MOSFETの長期供給プログラム

インフィニオンの長期供給プログラムは、製品の長期供給コミットメントを提供し、複数年にわたる車載量産プログラムにおける再設計リスクを低減します。

ソフトウェア、シミュレーション モデル、リファレンス デザイン、トレーニング

インフィニオンは、車載用MOSFETの設計採用 (design-in) 向けに包括的なリソース一式を提供しています。SPICE用シミュレーション モデルとオンライン シミュレーション ツール (Infineon Designer、InfineonSpice Desktop Circuit Simulator) は、主要な車載トポロジー全体にわたる回路レベルの開発、検討、検証を支援します。インフィニオンは、複数の環境でのPCBレイアウトを支援するMOSFET設計ファイルを提供しています。リファレンス デザインには、インバーター、DCモーター制御、DC-DCコンバーター、電源分配などが含まれます。

トレーニング ビデオ、アプリケーション ノート、その他ドキュメントのライブラリでは、MOSFETデータシートの読み方、基本的な設計上の考慮事項およびアプリケーション固有の設計ポイント、MOSFET実装に関するガイダンス、熱性能と熱マネージメント、SPICEモデルの使用方法、MOSFET選定支援ツールなど幅広いトピックを扱っています。すべてのトレーニング教材はInfineon Academyの学習プラットフォームから利用でき、600以上のコースを無料で受講できます。

30 V～800 V: OptiMOS™ およびCoolMOS™ 車載ファミリー

インフィニオンの車載用パワーMOSFETは、AEC-Q101を超える認定を取得しており、30 V～800 VをカバーするPPAP対応のパワースイッチングデバイスです。12 V、48 V、および高電圧の車載ボードネット用途向けに設計されています。

本ポートフォリオは、次の2つのテクノロジーグループで構成されます。

  • OptiMOS™ (シリコン、プレーナーおよびトレンチ技術、30 V～200 V)
  • CoolMOS™ (シリコン スーパージャンクション、600 V～800 V)

Nチャネル、Pチャネル、デュアル チャネル構成で提供しています。

OptiMOS™ 第5、第6、第7世代は、リードレス (S3O8、SSO8、sTOLL、TOLL) 、リード付き (DPAK、D2PAK、TO220、I2PAK) 、および上面放熱 (SSO10T、TOLT) パッケージで、低電圧および中電圧のボードネットに対応しています。CoolMOS™ CPA、CFDA、CFD7A、C3Aは、600 V～800 Vの高電圧車載システムをカバーします。

すべての製品は、長期供給を保証するインフィニオンの長期供給プログラムの対象です。

長期供給プログラム

AEC-Q101認定、低RDS(on)、およびボードネットの全域カバレッジ

  • AEC-Q101認定およびPPAP対応: インフィニオンの車載用MOSFETはすべてAEC-Q101を超える認定を受けており、PPAPにも対応しています。これにより、あらゆる電圧クラスにわたってTier-1車載サプライヤーの認定工数と設計採用 (design-in) リスクを低減します。
  • 電圧クラス全体で低RDS(on)のOptiMOS™ 7は、40 Vでは従来技術比でRDS(on) を 25%低減し、80 V / 100 V技術ではRDS(on) を40%低減しました。OptiMOS™ 6は150 Vで2.5 mΩ を達成します。これにより、高電流スイッチング経路における導通損失が低減されます。
  • 堅牢性を確保する100% アバランシェ試験: OptiMOS™ 7 デバイスは100% アバランシェ試験を実施しており、誘導スイッチングやロードダンプ事象を含む車載負荷条件に対して、検証済みの堅牢性を提供します。
  • 12 Vから高電圧車載システムまでを単一サプライヤーでカバー: OptiMOS™ およびCoolMOS™ ファミリーは、12 Vのボディ制御から800 Vの高電圧車載システムまでをカバーし、車載の全電圧領域を単一サプライヤーの製品で構成できます。

VDS、RDS(on)、ドレイン電流、ゲート電荷、および VGS (th)

破壊電圧 (VDS(max)): VDS(max)は、過渡現象を含むピークバス電圧を超える必要があります。この製品群は、12 Vボードネットアプリケーション向けの30 Vから、高電圧パワートレイン設計向けの800 Vまでを網羅しています。

オン状態抵抗 (RDS(on)): RDS(on)は、オン状態中の導通損失を決定します。値が低いほど、大電流経路での発熱が抑制されます。OptiMOS™の製品ラインナップは0.39 mΩから430 mΩ、CoolMOS™の製品ラインナップは10 mΩから2.7 Ω(2,700 mΩ)に及びます。

連続ドレイン電流 (25℃におけるID): IDは、25℃における最大連続電流を定義します。この製品群は、車体制御アクチュエータからパワートレインスイッチまで、5 Aから510 Aまでの幅広い電流に対応しています。

ゲート電荷 (QG 、QGD 、QGS) : ゲート電荷パラメーターは、スイッチング損失計算の主要な入力値です。QG値を下げると、高スイッチング周波数におけるゲートドライバの消費電力が低減されます。

逆回復電荷 (Qrr): Qrrは、ブリッジ トポロジーにおけるコミュテーション耐量を決定します。OptiMOS™ 5および6は、前世代と比べてQrrを低減しており、SuperSO8のQrrは150 Vで26 nCと最小です。

インフィニオンMOSFETファインダーへ

効率、堅牢性、および車載認定データ

  • 動作温度範囲

OptiMOS™ 車載デバイスは、最大接合温度175℃ で -55℃～175℃ の定格です。すべてのファミリーは、エンジンルーム内環境を含む車載の周囲温度範囲全体をカバーします。

  • AEC-Q101認定

すべての製品はAEC-Q101を超える基準で認定されており、PPAPにも対応可能です。これにより、車載の信頼性および寿命性能に関する同規格の要件を上回ります。

  • RoHSおよび環境規制適合

すべてのOptiMOS™ 7製品は、IEC 61249-2-21に従い、Pbフリー、RoHS準拠、ハロゲンフリーです。

12 Vボディ制御、48 Vマイルドハイブリッド、およびHV車載用途

12 Vボードネット: ボディ制御、モーター駆動、バッテリー管理

12 V ボードネットの負荷スイッチング、モーター駆動、およびバッテリー管理には、低 RDS (on) とコンパクトな実装面積のため、S3O8、SSO8 パッケージの 30 V～60 V OptiMOS™ 5/6/7 シリーズを推奨します。

48 VマイルドハイブリッドのDC-DC変換およびモーター駆動

48 V DC-DCコンバーターおよびベルト一体型スターター ジェネレーター (BISG) 駆動には、TOLL、TOLG、TOLTパッケージの80 V～120 V OptiMOS™ 5/6シリーズが、双方向電力変換に必要な電流容量とスイッチング性能を提供します。

高電圧車載用途

OBCやHV DC-DCコンバーターなどの高電圧車載用途では、600 V～800 VのCoolMOS™ CPA、CFDA、CFD7A、C3Aシリーズが車載SMPSトポロジーに対応します。

車載ボディ制御モジュール
車載バッテリー管理システム (BMS)

車載用MOSFET選定ガイド (ステップ別)

  • ステップ1: バス電圧クラスを決定する

過渡現象を含む最大バス電圧を上回るようにVDS(max)を選定してください。12 Vシステムは30 V～60 V、48 Vシステムは80 V～120 V、高電圧車載用途は600 V～800 Vが目安です。

  • ステップ2: 技術世代を選択する

RDS(on) ×Aフットプリントを最小化する必要がある55 V～100 Vノードには、OptiMOS™ 7を使用します。150 V～200 Vノードには、OptiMOS™ 6を使用します。Qrr低減を優先する60 V～150 Vでは、OptiMOS™ 5を使用します。

  • ステップ3: 最大許容RDS(on)を決定する

消費電力の見積り (バジェット) とパッケージの熱抵抗から算出します。RDS(on) は、標準ではVGS = 10 V、ロジックレベルのゲート駆動では4.5 Vで規定されています。

  • ステップ4: ゲート電荷をスイッチング周波数と照らし合わせて評価します。

高周波DC-DCコンバーターではQGを最小化します。低周波のロード スイッチでは、QGよりもRDS(on) を低くすることを優先します。

  • ステップ5: 熱的制約に基づいたパッケージの選定

最小の実装面積にはリードレス パッケージ (S3O8、SSO8、sTOLL) を、上面放熱パッケージにはTOLTまたはSSO10Tを、クリップ取り付けソリューションにはリード付きパッケージ (DPAK、D2PAK、TO220) をご使用ください。

 

車載用MOSFETのパラメトリック選定ツールを使用して、電圧、RDS(on) 、電流、およびパッケージで絞り込んでください。

OptiMOS™ およびCoolMOS™ 技術、AEC-Q100認定、および長期供給サポート

  • OptiMOS™ およびCoolMOS™ プロセス技術

インフィニオンのOptiMOS™ およびCoolMOS™ 車載用MOSFETファミリーは、共通の車載認定フレームワークを採用しています。これにより、12 Vのボディ制御から800 Vの高電圧車載システムまで、電圧クラス間で技術やサプライヤーを変更することなく、単一サプライヤーのプラットフォームを提供します。

  • AEC-Q101認定

すべての製品は、-55℃～175℃ の範囲でAEC-Q101認定を取得しており、個別のデータシートに記載されています。

  • AEC-Q101を超える品質と信頼性

車載アプリケーションでは、長い製品寿命にわたり、過酷な動作条件下でも信頼性の高い性能を発揮するパワーMOSFETが求められます。インフィニオンの車載用MOSFETは、要求仕様の定義と技術開発から、認定、製造管理、継続的改善に至るまで、品質を設計の中核原則として開発されています。

インフィニオンは、長時間のストレス試験、強化されたスクリーニング、厳格な認定基準、継続的な信頼性モニタリングを実施し、一般的な車載認定要件を超える品質確保に取り組んでいます。この品質重視のアプローチは、車載用途全体における故障率の低減、堅牢な製品立ち上げ、信頼性の高い性能を支えます。

お客様にとってこれは、設計採用 (design-in) から量産までの信頼性向上に繋がります。具体的には、実績のある車載認定、堅牢なパッケージ技術、製品認定レポート (Product Qualification Reports) へのアクセス、製品レベルでの信頼性評価を支援するFITレポートなどが挙げられます。詳細については、こちらをクリックしてください。

  • 車載用MOSFETの長期供給プログラム

インフィニオンの長期供給プログラムは、製品の長期供給コミットメントを提供し、複数年にわたる車載量産プログラムにおける再設計リスクを低減します。

ソフトウェア、シミュレーション モデル、リファレンス デザイン、トレーニング

インフィニオンは、車載用MOSFETの設計採用 (design-in) 向けに包括的なリソース一式を提供しています。SPICE用シミュレーション モデルとオンライン シミュレーション ツール (Infineon Designer、InfineonSpice Desktop Circuit Simulator) は、主要な車載トポロジー全体にわたる回路レベルの開発、検討、検証を支援します。インフィニオンは、複数の環境でのPCBレイアウトを支援するMOSFET設計ファイルを提供しています。リファレンス デザインには、インバーター、DCモーター制御、DC-DCコンバーター、電源分配などが含まれます。

トレーニング ビデオ、アプリケーション ノート、その他ドキュメントのライブラリでは、MOSFETデータシートの読み方、基本的な設計上の考慮事項およびアプリケーション固有の設計ポイント、MOSFET実装に関するガイダンス、熱性能と熱マネージメント、SPICEモデルの使用方法、MOSFET選定支援ツールなど幅広いトピックを扱っています。すべてのトレーニング教材はInfineon Academyの学習プラットフォームから利用でき、600以上のコースを無料で受講できます。

ドキュメント

設計リソース

開発者コミュニティ