電源システムの課題を解決するロームの最先端電源技術「Nano」© 2021 ROHM Co., Ltd.

ロームのキーテクノロジー

無限の可能性へとつながるロームのパワーとアナログ技術

Power Technology
革新的なパワーデバイスの開発を通じて新たな価値創出と社会課題の解決に貢献

Analog Technology
高度なアナログ技術を磨き続け、時代が求めるシステムに貢献© 2021 ROHM Co., Ltd.

P. 1

2Analog

Technology

ロームのキーテクノロジー

長年培ったアナログ技術が機器をより低消費電力、インテリジェントにパワー半導体の性能を最大限に引き出す

インテリジェントドライブ
省電力

圧倒的な耐ノイズ性能
ノイズ課題を解決

ドライバIC

パワーマネジメント
電源IC

オペアンプ/コンパレータ

エアコン

掃除機

テレビ

スピーカー

© 2021 ROHM Co., Ltd.

冷蔵庫

車載

PC

モバイル機器

Nano電源技術のご紹介
Nanoの要素技術を様々なアプリケーションに展開

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2020.12J-1

電源ICに求められることアプリケーションが求めるソリューション

電源ICが提供できるソリューション

⚫省電力化(アプリケーション長時間駆動)⚫電力変換の高効率化、低消費電流動作⚫大電力対応⚫高耐圧化、大電流対応⚫高機能化(小型化含む)⚫高集積化、周辺部品の点数削減/小型化⚫安全性能⚫保護機能、長期間(高信頼)動作© 2021 ROHM Co., Ltd.

P. 3

Nano電源技術とはNano電源技術は、ロームの垂直統合型生産体制における、回路設計・プロセス・レイアウトのアナログ技術を結集して実現

開発プロセスでの品質作りこみ

垂直統合型生産体制

回路設計：素子特性、電源変動、信号レベルなど

３つのアナログ技術をすり合わせ、高効率で安定した電力制御を実現

レイアウト：素子配置、ペア性、信号干渉など

製造プロセスでの品質作りこみ
ウエハ：素子形状、素子材質、配線材質など
パッケージ：放熱特性、フレーム材質、ワイヤ材質など

これらの技術はASSP※へ展開中※特定用途向け汎用製品© 2021 ROHM Co., Ltd.

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Nano電源技術のカテゴリ
昨今、電源システムの課題を解決する３つの技術
高耐圧化、高周波化

低消費電流化

部品点数削減・小型化

60V電源を一気に2.5Vへ降圧可能「コイン電池で10年駆動」を実現

各コンデンサ容量で電圧変動量の世界最小を実現

nsnAnF

超高速パルス制御技術

超低消費電流技術

超安定制御技術

Nano Pulse Control™

Nano Energy™

Nano Cap™

ナ ノ パ ル ス コ ン ト ロ ー ル

ナ ノ エ ナ ジ ーナ ノ キ ャ ッ プ© 2021 ROHM Co., Ltd.

*「Nano Pulse Control™」「Nano Energy™」 「Nano Cap™」はローム株式会社の商標または登録商標です

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Nano Pulse Control™
ナ ノ パ ル ス コ ン ト ロ ー ル

48Vシステムの広がり：高耐圧化、高周波動作の必要性
Targetマイルドハイブリッド自動車向け48Vバッテリシステム用電源✔ CO2削減目標達成の為欧州メーカ主導で開発が進む✔ 現在のHEVシステムに比べて、モータ、電池を小型化して燃費改善を図る

48Vシステムのニーズ

48Vマイルドハイブリッド搭載車台数

現状

(万台)
400
350300250200

フォークリフト
DC48V（Pb）

基地局
バックアップ電源
DC48V（Pb）

150100

産業ロボット
DC48V

500※48V市場のみ

産業機器分野で多岐にわたる
48Vソリューションがあります

48Vバッテリシステムとは？
従来のHEVシステム

今後

HEV
DC250V(Li)orバッテリ
DC12V(Pb)

48V化マイルドハイブリッド

車載電源も48V化へ！

© 2021 ROHM Co., Ltd.

電源ICには、高い入力電圧に対して低い電圧を出力することが求められる

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Nano Pulse Control™

Nano Pulse Control™の技術紹介

ナ ノ パ ル ス コ ン ト ロ ー ル

独自方式により、従来困難であった短いSW ON時間において安定した電圧制御を実現*September,2017 ROHM survey COMPANY C
Minimum ON Time
最小ON時間世界最小*ON時間9nsを実現

入力電圧最小ON時間

Pulse幅[ns]Pulse Width (ns)1409nsを実現し、COMPANY C
世界No.1ラインを構築！

120N Time
100120ns

1→80

←30ns

SW電圧

New Produc t

1/10601120ns40

出力電圧12030ns
← 9ns

→0

A
COMPANYA
他社ACOMPANY
他社C

D
ROHM

→ ←9ns11→

1

New Produc t
ROHM

C

1

COMPANY
C
C

B
MPANY
B

COMPANYCC
他社C

B
COMPANY
B
他社B

1120ns130ns9ns←
DROHM→ ←9ns

例えば、48V入力(f=2MHz)時に、直接1Vを出力することが可能

New Produc t© 2021 ROHM Co., Ltd.
11P. 7

Nano Pulse Control™
ナ ノ パ ル ス コ ン ト ロ ー ルNano Pulse Control™の技術紹介

現在の構成

新構成
12V

SWREG

Battery

セカンダリ

SWREG

１Chip

マイコン/DDR
3.3V/1.2V

マイコン/DDR

SWREG

Battery

3.3V/1.2V

48V

48V

48V入力(f=2MHz)時に3.3V、1.2Vを出力可能
セカンダリSWREGが不要

48V入力(f=2MHz)時に3.3V、1.2Vを出力不可能
セカンダリSWREGが必要

20 [mm]

10Inductor size *1PKGsize
VQFN24SV4040
0 4.0×4.0×1.0[mm]6mm角⇒2.4mm角*1 NRS6028T(15uH) idc=1.6A
NRH2412T(2.2uH) idc=1.7A

010203040Solution size ; 47mm x 25mm1175mm2© 2021 ROHM Co., Ltd.

01020 [mm]50[mm]70% 削減Solution size ; 18mm x 20mm
360mm2

1CHIP化で圧倒的な省スペース化を実現可能

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Nano Energy™
ナ ノ エ ナ ジ ー

小型・高機能システムの広がり：低消費電流化の必要性
Key point

電源ICのさらなる低消費電流化
ウェアラブル市場
Li-ion電池

新型電池
その課題を解決するために低消費の電源ICが必要

車載市場
開発トレンド時計○安全性の向上○小型化○長寿命化

表示は消えてもバックアップ動作

警報システムキーレス

駐車時に動作する機能

駐車時に動作する機能

カーナビ
メモリのバックアップで電源供給が必要○EV/HEVの普及開発トレンド燃費向上は低消費電力化が重要○アイドリングストップ
停車時はエンジンストップするため、 機能に必要な電力をバッテリが供給○駐車中動作する機能増加
バッテリで電源供給するため、 バッテリ上がりを引き起こす© 2021 ROHM Co., Ltd.

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Nano Energy™

Nano Energy™の技術紹介

ナ ノ エ ナ ジ ーNano Energy™を搭載したBD70522GULの特長
Confidential

超低消費電流180nAを達成

効率(VIN=3.6V,VOUT=3.3V)

消費電流

Iq[μA]

100

World smallest
世界最小クラスIq 180nA

18uA

消費電流180nA

10

BD70522GUL2uA

他社A

10.360uA
0.180uA

0.1

他社A A
COMPANY

他社B B
COMPANY

他社C C
COMPANY

負荷電流10uA時の最大効率90％を達成→待機状態での損失を大幅に削減可能

ROHM
ROHM

負荷変動(VIN=3.6V,VOUT=3.3V)

VOUT:500mV/div

VOUT:500mV/div

Load:200mA/div

Load:200mA/div

Load：0mA⇔500mA© 2021 ROHM Co., Ltd.

・超軽負荷状態からの負荷変動に対して高速応答を実現
・軽負荷状態からの応答はさらに高速な応答を実現

Load：30mA⇔500mA
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Nano Cap™
ナ ノ キ ャ ッ プ

電源ICへの不変的要求：周辺部品点数削減の必要性

アプリケーションが求めるソリューション

電源ICが提供できるソリューション

⚫ 省電力化(アプリケーション長時間駆動)⚫ 電力変換の高効率化、低消費電流動作⚫ 大電力対応⚫ 高耐圧化、大電流対応⚫ 高機能化(小型化含む)⚫ 高集積化、周辺部品の点数削減/小型化⚫ 安全性能⚫ 保護機能、長期間(高信頼)動作

電源ICとシステム(例：マイコン)の関係
電源IC
スイッチングレギュレータ
リニアレギューレタなど

電源ICに必要なコンデンサ

マイコンなどマイコンに必要なコンデンサ

電源ICには、シンプルにコンデンサを削減できることが求められる© 2021 ROHM Co., Ltd.

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Nano Cap™
ナ ノ キ ャ ッ プ

Nano Cap™の技術紹介

超安定動作で、コンデンサ容量が1/10でも電圧変動量±5%以内を達成© 2021 ROHM Co., Ltd.

P. 12Nano Cap™
ナ ノ キ ャ ッ プ

Nano Cap™の技術紹介

必須の出力コンデンサを削減するなど、アプリケーションのコンデンサ課題を解決© 2021 ROHM Co., Ltd.

P. 13

“ROHM Nanoってる”
Nano Pulse Control™

Nano Energy™

Nano Cap™

ナ ノ パ ル ス コ ン ト ロ ー ル

ナ ノ エ ナ ジ ー

ナ ノ キ ャ ッ プ

60V電源を一気に2.5Vへ降圧可能「コイン電池で10年駆動」を実現

各コンデンサ容量で電圧変動量の世界最小を実現

nsnA

nF

超高速パルス制御技術《一般技術》

超低消費電流技術《一般技術》

60V

DC/DC

12V 2段目
DC/DC

2.5V

《一般技術》1年

ECU

Wearable

100ｍA《Nano電源》《Nano電源》
60V

Battery

Nano

2.5V

ECU

《Nano電源》

Battery

Wearable

400

6030ns

409ns

200

世界最速

他社A

© 2021 ROHM Co., Ltd.

他社B

ROHM

消費電流(nA)

スイッチングオン時間(ns)

80ns

360nA

300

260nA

100nF～※特性重視型LDOの場合世界最小クラス
180nA

200
1000

マイコン

20500

80

ROHM Nano
LDO

10年Nano
100ｍA

100

マイコン

Nano

Battery

他社A

他社B

ROHM

15.6％
15

電圧変動量(%)

Battery

超安定制御技術14.0％

10

世界最小変動量
市場要求5%
3.6％

50

他社A
他社A

他社B
他社B

ROHM

電源ICを中心とする各種アナログICへの搭載が進み、課題解決に貢献

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© 2021 ROHM Co., Ltd.

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・「Nano Pulse Control™」は、ローム株式会社の商標または登録商標です。
「Nano Energy™」は、ローム株式会社の商標または登録商標です。
「Nano Cap™」は、ローム株式会社の商標または登録商標です。
・本資料の記載内容は 2021年9月 現在のものであり、 予告なく変更することがあります。

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