不同封装形式的 MOS 管在散热性能和应用场景上有哪些差异?在电子电路的世界里,MOS 管(金属氧化物半导体场效应晶体管)是当之无愧的 “明星元件”,广泛应用于电源管理、电机驱动、信号放大等众多领域。然而,除了 MOS 管本身的电气性能,其封装形式同样不容忽视。不同的封装形式不仅决定了 MOS 管与电路板的连接方式,更对散热性能和应用场景有着深远影响。深入了解这些差异,有助于电子工程师和爱好者们在设计与选型时做出更精细的决策。
MOS 管封装的作用与意义
MOS 管的封装,就像是为元件量身定制的 “外衣”,承担着多重重要使命。首先,它为 MOS 管提供机械保护,防止内部芯片受到物理损伤;其次,封装构建了 MOS 管与外部电路连接的桥梁,通过引脚实现电气连接;**重要的是,良好的封装设计能够有效帮助 MOS 管散热,确保其在工作过程中保持稳定的性能。可以说,封装形式的选择直接关系到 MOS 管能否在电路中发挥比较好效能。
无锡商甲提供各种封装产品供您选择。 SO-8(Small Outline) 翼形引脚,体积较TO封装缩小60%,支持自动化贴片(如逻辑电平MOSFET)。南通光伏逆变功率器件MOS产品选型
功率器件的分类定义
一、主要分类按器件的结构划分二极管:如整流二极管、快恢复二极管,用于单向导电与电压钳位;
晶体管:含双极结型晶体管(BJT)、MOSFET、IGBT等,兼具开关与控制功能;
晶闸管:包含可控硅(SCR)、双向晶闸管(TRIAC),适用于大功率交流控制。
按功率等级划分低压小功率:如消费电子中的驱动器件;中高功率:工业变频器、电机控制器;高压大功率:新能源发电、特高压输电系统。 广东焊机功率器件MOS产品选型自上世纪80年代起,MOSFET、IGBT和功率集成电路已成为主流应用类型。
SGT MOS结构优势电场优化与高耐压:
屏蔽栅的电场屏蔽作用:屏蔽栅将漏极的高电场从控制栅下方转移至沟槽侧壁,避免栅氧化层因电场集中而击穿。横向电场均匀化:通过电荷平衡技术(类似超结原理),漂移区的电场分布从传统结构的“三角形”变为“矩形”,***提升击穿电压(BV)。
BV提升实例:在相同外延层参数下,SGT的BV比传统沟槽MOS提高15%-25%(例如原设计100V的器件可达120V)。低导通电阻(Rds(on)):垂直电流路径:消除平面MOS中的JFET效应,漂移区电阻(Rdrift)降低40%-60%。短沟道设计:分栅结构允许更短的沟道长度(可至0.1μm以下),沟道电阻(Rch)降低30%-50%。
功率MOSFET的基本特性
静态特性MOSFET的转移特性和输出特性。
漏极电流ID和栅源间电压UGS的关系称为MOSFET的转移特性,ID较大时,ID与UGS的关系近似线性,曲线的斜率定义为跨导Gfs
MOSFET的漏极伏安特性(输出特性):截止区(对应于GTR的截止区);饱和区(对应于GTR的放大区);非饱和区(对应于GTR的饱和区)。电力MOSFET工作在开关状态,即在截止区和非饱和区之间来回转换。电力MOSFET漏源极之间有寄生二极管,漏源极间加反向电压时器件导通。电力MOSFET的通态电阻具有正温度系数,对器件并联时的均流有利。
功率半导体器件主要包括三大类:功率模组、功率集成电路(即PowerIC,简称PIC,也称功率IC)以及分立器件。
功率MOS管选型需根据应用场景、电压、电流、热性能等关键参数综合考量。以下为具体步骤和要点:
选型步骤
1.明确N/P沟道类型N沟道适用于低压侧开关(如12V系统),P沟道适用于高压侧开关(如驱动电机)。
2.确定额定电压(VDS)通常为总线电压的1.5-2倍,需考虑温度波动和瞬态电压。
3.计算额定电流(ID)需满足最大负载电流及峰值电流(建议留5-7倍余量)。
4.评估导通损耗(RDS(on))导通电阻越低,损耗越小,建议优先选择RDS(on)≤0.5Ω的器件。
5.热设计满负荷工作时表面温度不超过120℃,需配合散热措施。
关键参数说明栅极电荷(Qg):
1.影响开关速度和效率,需与驱动电路匹配。
2.品质因数(FoM):综合考虑RDS(on)和Qg的平衡,FoM值越小越好。
3.封装选择:大功率需用TO-220或DPAK封装,兼顾散热和空间限制。
注意事项
并联使用时需确保驱动能力匹配,避免因参数差异导致分流不均。
避免串联使用MOS管,防止耐压不足引发故障。 二极管:如整流二极管、快恢复二极管,用于单向导电与电压钳位;送样功率器件MOS产品选型价格比较
采购MOSFET请选择无锡商甲半导体有限公司.南通光伏逆变功率器件MOS产品选型
晶体管外形封装(TO)
TO封装作为早期的封装规格,涵盖诸如TO-3P、TO-247等多种设计。这种封装形式以其高耐压和强抗击穿能力著称,适用于中高压、大电流的MOS管。在现代应用中,TO封装逐渐向表面贴装式发展。
双列直插式封装(DIP)
DIP封装以其两排引脚设计而闻名,被设计为插入到具有相应DIP结构的芯片插座中。DIP封装还有其紧缩版——SDIP(Shrink DIP)。DIP封装类型多样,包括多层陶瓷双列直插式DIP等,其优势在于与主板的兼容性较好。然而,DIP封装由于其较大的封装面积和厚度,可靠性相对较低。
外形晶体管封装(SOT)
SOT是一种贴片型小功率晶体管封装,其常见类型包括SOT23、SOT89等。这种封装以小巧体积和良好可焊性见称,广泛应用于低功率场效应管中。
小外形封装(SOP)
SOP(Small Out-Line Package)是一种表面贴装型封装方式,其引脚以L字形从封装两侧引出。SOP封装常用于MOSFET的封装,其以塑料材质轻便简洁的封装形式赢得广泛应用。为了适应更高性能要求,又发展了诸如TSOP等新型封装。
四边无引线扁平封装(QFN)
QFN是一种四边配置有电极接点的封装方式,其特点是无引线和具备优异的热性能。其应用主要集中在微处理器等领域,提供更优的散热能力。 南通光伏逆变功率器件MOS产品选型
无锡商甲半导体有限公司成立于2023年8月3日,注册地位于无锡经济开发区太湖湾信息技术产业园1号楼908室。公司专注于功率半导体器件的研发设计与销售,采用Fabless模式开发Trench MOSFET、IGBT等产品,截至2023年12月,公司已设立深圳分公司拓展华南市场 ,并获评2024年度科技型中小企业。
无锡商甲半导体有限公司利用技术优势,以国内***技术代Trench/SGT产品作为***代产品;产品在FOM性能方面占据***优势,结合先进封装获得的更高电流密度;打造全系列N/P沟道车规级MOSFET,为日益增长的汽车需求助力;打造全系列CSPMOSFET,聚焦SmallDFN封装;未来两年内做全硅基产品线并拓展至宽禁带领域;