無(wú)錫商甲半導(dǎo)體MOS 管封裝形式及散熱性能分析

DPAK 封裝

DPAK 封裝也稱為 TO-252 封裝，屬于表面貼裝封裝形式，兼具一定的散熱能力和較小的體積。它的底部有一個(gè)較大的金屬焊盤，可直接焊接在電路板上，增加了與電路板的接觸面積，有利于熱量傳導(dǎo)。DPAK 封裝的熱阻一般在 50 - 80℃/W，適用于功率在 10 - 30W 的電路，在汽車電子、電源適配器等領(lǐng)域應(yīng)用***。例如，在汽車的車燈控制電路中，DPAK 封裝的 MOS 管既能滿足功率需求，又能適應(yīng)汽車電路板緊湊的布局要求。

 D2PAK 封裝   

 D2PAK 封裝是 DPAK 封裝的升級(jí)版，也被稱為 TO-263 封裝。它在 DPAK 封裝的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步增大了底部金屬焊盤的面積，散熱性能得到明顯提升，熱阻可降低至 30 - 50℃/W 。D2PAK 封裝能夠承受更高的功率，常用于功率在 30 - 100W 的電路，如服務(wù)器電源、光伏逆變器等。其表面貼裝的形式也便于自動(dòng)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。 TO-247 大功率表面貼裝封裝，3/4引腳設(shè)計(jì)，適配高功率MOSFET/IGBT（如電動(dòng)汽車OBC）。廣州應(yīng)用功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品選型

無(wú)錫商甲半導(dǎo)體提供專業(yè)選型

功率MOS管的關(guān)鍵參數(shù)

***比較大額定值

***比較大額定值是功率MOS管不應(yīng)超過的允許限制，即使是一瞬間也不行。這些值包括漏源電壓、柵極電壓、漏極電流等。了解這些額定值對(duì)于確保功率MOS管在正常工作范圍內(nèi)運(yùn)行至關(guān)重要。超過這些值可能會(huì)導(dǎo)致器件損壞，降低系統(tǒng)的可靠性。

漏源擊穿電壓（V(BR)DSS）

漏源擊穿電壓是漏極和源極之間的擊穿電壓，決定了器件能夠承受的最大電壓。選擇較高的擊穿電壓可以提高器件的安全性，但會(huì)增加導(dǎo)通電阻。漏源擊穿電壓的選擇需要在安全性和效率之間進(jìn)行權(quán)衡。較高的擊穿電壓可以提供更高的安全性，但會(huì)增加功率損耗。

柵極閾值電壓（VGS(TH)）

柵極閾值電壓是使功率MOS管開啟且漏極電流開始流動(dòng)時(shí)柵極和源極之間的電壓。選擇合適的閾值電壓可以確保器件在不同的工作電壓下正常工作。柵極閾值電壓的選擇直接影響功率MOS管的開關(guān)特性。較低的閾值電壓可以使器件在低電壓下快速開啟，但可能會(huì)增加噪聲和功耗。

漏源導(dǎo)通電阻（RDS(ON)）

漏源導(dǎo)通電阻是漏極電流流動(dòng)時(shí)漏極和源極之間的電阻。低導(dǎo)通電阻可以減小功率損耗，提高效率。漏源導(dǎo)通電阻是影響功率MOS管能效的關(guān)鍵參數(shù)。 浙江工業(yè)變頻功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品介紹MOSFET具有較高的開啟電壓，即是閾值電壓.

超結(jié)MOSFET的發(fā)展方向

1、更高的集成度通過更高的集成度，可以在更小的芯片面積上實(shí)現(xiàn)更高的性能，從而進(jìn)一步降低成本和提高效率。2、更優(yōu)的材料新材料的研究和應(yīng)用會(huì)帶來(lái)超結(jié)MOSFET性能的進(jìn)一步提升。例如，碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）等新型半導(dǎo)體材料可能會(huì)在未來(lái)得到廣泛應(yīng)用。

3、更智能的控制技術(shù)隨著智能控制技術(shù)的發(fā)展，超結(jié)MOSFET可能會(huì)在電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的應(yīng)用，提高系統(tǒng)的整體性能和可靠性。Si-MOSFET在導(dǎo)通電阻和額定電壓方面落后于IGBT和SiC-MOSFET，但非常適合在中低功率水平下的高速運(yùn)行。超級(jí)結(jié)MOS管具有高耐壓、低電阻優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于相同的擊穿電壓和芯片尺寸，超級(jí)結(jié)MOS管的導(dǎo)通電阻遠(yuǎn)小于普通高壓VDMOS，所以常用于高能效和高功率密度的快速開關(guān)應(yīng)用中。

各種電力電子器件均具有導(dǎo)通和阻斷兩種工作特性。功率二極管是二端(陰極和陽(yáng)極)器件，其器件電流由伏安特性決定，除了改變加在二端間的電壓外，無(wú)法控制其陽(yáng)極電流，故稱不可控器件。普通晶閘管是三端器件，其門極信號(hào)能控制元件的導(dǎo)通，但不能控制其關(guān)斷，稱半控型器件?？申P(guān)斷晶閘管、功率晶體管等器件，其門極信號(hào)既能控制器件的導(dǎo)通，又能控制其關(guān)斷，稱全控型器件。后兩類器件控制靈活，電路簡(jiǎn)單，開關(guān)速度快，廣泛應(yīng)用于整流、逆變、斬波電路中，是電動(dòng)機(jī)調(diào)速、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁、感應(yīng)加熱、電鍍、電解電源、直接輸電等電力電子裝置中的重要部件。這些器件構(gòu)成裝置不僅體積小、工作可靠，而且節(jié)能效果十分明顯(一般可節(jié)電10%～40%)。?新能源領(lǐng)域?：光伏逆變器、風(fēng)力發(fā)電變流器、儲(chǔ)能系統(tǒng)；

超結(jié)MOS也是為了解決額定電壓提高而導(dǎo)通電阻增加的問題，超結(jié)結(jié)構(gòu)MOSFET在D端和S端排列多個(gè)垂直pn結(jié)的結(jié)構(gòu)，其結(jié)果是在保持高電壓的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低導(dǎo)通電阻。超級(jí)結(jié)的存在突破了硅的理論極限，而且額定電壓越高，導(dǎo)通電阻的下降越明顯。以下圖為例，超結(jié)在S端和D端增加了長(zhǎng)長(zhǎng)的柱子，形成垂直的PN結(jié)，交替排列。N層和P層在漂移層中設(shè)置垂直溝槽，當(dāng)施加電壓時(shí)耗盡層水平擴(kuò)展，很快合并形成與溝槽深度相等的耗盡層。耗盡層擴(kuò)展至溝槽間距的一半，因此形成厚度等于溝槽深度的耗盡層。耗盡層的膨脹小且良好，允許漂移層雜質(zhì)濃度增加約5倍，從而可以降低RDS(ON)。自上世紀(jì)80年代起，MOSFET、IGBT和功率集成電路已成為主流應(yīng)用類型。廣州應(yīng)用功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品選型

MOS管封裝是芯片穩(wěn)定工作的關(guān)鍵，提供保護(hù)、散熱與電氣連接。廣州應(yīng)用功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品選型

功率器件的分類定義

一、主要分類?按器件的結(jié)構(gòu)劃分??二極管?：如整流二極管、快恢復(fù)二極管，用于單向?qū)щ娕c電壓鉗位；?

晶體管?：含雙極結(jié)型晶體管（BJT）、MOSFET、IGBT等，兼具開關(guān)與控制功能；?

晶閘管?：包含可控硅（SCR）、雙向晶閘管（TRIAC），適用于大功率交流控制。?

按功率等級(jí)劃分??低壓小功率?：如消費(fèi)電子中的驅(qū)動(dòng)器件；?中高功率?：工業(yè)變頻器、電機(jī)控制器；?高壓大功率?：新能源發(fā)電、特高壓輸電系統(tǒng)。 廣州應(yīng)用功率器件MOS產(chǎn)品選型產(chǎn)品選型