無錫商甲半導(dǎo)體MOS 管封裝形式及散熱性能分析

TO-247 封裝

TO-247 封裝與 TO-220 封裝類似，同樣屬于直插式封裝，但體積更大，引腳更粗。其散熱片面積也相應(yīng)增大，散熱能力更強，在自然對流條件下，熱阻約為 40 - 60℃/W 。TO-247 封裝能夠承受更高的功率，常用于功率在 50 - 150W 的大功率電路中，如工業(yè)電源、電動汽車的電機驅(qū)動電路等。不過，由于其體積較大，在一些對空間要求嚴格的電路板上使用會受到限制。

SOT-23 封裝

SOT-23 封裝是一種表面貼裝封裝（SMT），具有體積小、占用電路板面積少的優(yōu)勢。它的引腳數(shù)量較少，一般為 3 - 5 個，采用塑料材質(zhì)封裝。但受限于較小的體積，SOT-23 封裝的散熱能力相對較弱，熱阻通常在 150 - 200℃/W 左右，適用于小功率電路，如消費電子產(chǎn)品中的電源管理芯片、信號放大電路等。在這些場景中，MOS 管的功率消耗較小，產(chǎn)生的熱量有限，SOT-23 封裝能夠滿足基本的散熱需求。 DFN（Dual Flat Non-leaded） 無引腳扁平封裝，引腳從底部引出，寄生電感低于QFN（如筆記本電腦電源）。浙江650V至1200V IGBT功率器件MOS產(chǎn)品選型參數(shù)

無錫商甲半導(dǎo)體MOS 管封裝形式及散熱性能分析

TO-220 

封裝TO-220 封裝是一種較為經(jīng)典且常見的封裝形式，具有通用性強、成本低的特點。它通常采用塑料材質(zhì)，引腳呈直插式，便于焊接和安裝。TO-220 封裝的 MOS 管帶有一個較大的金屬散熱片，該散熱片與 MOS 管的漏極相連，能夠?qū)⑿酒a(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)至外部。在自然對流的情況下，TO-220 封裝的 MOS 管散熱能力一般，熱阻約為 60 - 80℃/W 。但如果配合散熱片使用，散熱性能可得到***提升，熱阻能降低至 10 - 20℃/W，適用于功率在 10 - 50W 左右的**率電路。 浙江650V至1200V IGBT功率器件MOS產(chǎn)品選型參數(shù)TO封裝作為早期的封裝規(guī)格，這種封裝形式以其高耐壓和強抗擊穿能力著稱，適用于中高壓、大電流的MOS管。

無錫商甲半導(dǎo)體有想公司的MOS管封裝可按其在PCB板上的安裝方式分為兩大類：插入式和表面貼裝式。插入式封裝中，MOSFET的管腳會穿過PCB板的安裝孔并與板上的焊點焊接，實現(xiàn)芯片與電路的連接。常見的插入式封裝類型包括雙列直插式封裝（DIP）、晶體管外形封裝（TO）以及插針網(wǎng)格陣列封裝（PGA）等。

插入式封裝插入式封裝中，MOSFET的管腳通過PCB板的安裝孔實現(xiàn)連接，常見的形式包括DIP、TO等。這種封裝方式常見于傳統(tǒng)設(shè)計，與表面貼裝式相對。其以可靠性見長，并允許不同的安裝方式，但因插入式封裝需要在PCB板上鉆孔，增加了制造成本。

表面貼裝式封裝在表面貼裝技術(shù)中，MOSFET的管腳及散熱法蘭直接焊接在PCB板表面的特定焊盤上，從而實現(xiàn)了芯片與電路的緊密連接。這種封裝形式包括D-PAK、SOT等，正成為主流，支持小型化和高散熱性能。隨著科技的進步，表面貼裝式封裝以其優(yōu)勢逐漸取代傳統(tǒng)的插入式封裝。

無錫商甲半導(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。了解這些額定值對于確保功率MOS管在正常工作范圍內(nèi)運行至關(guān)重要。超過這些值可能會導(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**大電壓。選擇較高的擊穿電壓可以提高器件的**性，但會增加導(dǎo)通電阻。漏源擊穿電壓的選擇需要在**性和效率之間進行權(quán)衡。較高的擊穿電壓可以提供更高的**性，但會增加功率損耗。

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時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時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)。 功率器件廣泛應(yīng)用于需高效電能轉(zhuǎn)換的場景。

功率MOS管選型需根據(jù)應(yīng)用場景、電壓、電流、熱性能等關(guān)鍵參數(shù)綜合考量。以下為具體步驟和要點：

選型步驟?

1.明確N/P溝道類型?N溝道適用于低壓側(cè)開關(guān)（如12V系統(tǒng)），P溝道適用于高壓側(cè)開關(guān)（如驅(qū)動電機）。 ?

2.確定額定電壓（VDS）?通常為總線電壓的1.5-2倍，需考慮溫度波動和瞬態(tài)電壓。 ?

3.計算額定電流（ID）?需滿足**大負載電流及峰值電流（建議留5-7倍余量）。 ?

4.評估導(dǎo)通損耗（RDS(on)）?導(dǎo)通電阻越低，損耗越小，建議優(yōu)先選擇RDS(on)≤0.5Ω的器件。

5.熱設(shè)計?滿負荷工作時表面溫度不超過120℃，需配合散熱措施。 ?

關(guān)鍵參數(shù)說明?柵極電荷（Qg）?：

1.影響開關(guān)速度和效率，需與驅(qū)動電路匹配。 ?

2.品質(zhì)因數(shù)（FoM）?：綜合考慮RDS(on)和Qg的平衡，F(xiàn)oM值越小越好。 ?

3.封裝選擇?：大功率需用TO-220或DPAK封裝，兼顧散熱和空間限制。

注意事項

并聯(lián)使用時需確保驅(qū)動能力匹配，避免因參數(shù)差異導(dǎo)致分流不均。 ?

避免串聯(lián)使用MOS管，防止耐壓不足引發(fā)故障。 功率MOSFET具有較強的過載能力。短時過載能力通常額定值的4倍。上海定制功率器件MOS產(chǎn)品選型工藝

除了保證這些設(shè)備的正常運行以外，功率器件還能起到有效的節(jié)能作用。浙江650V至1200V IGBT功率器件MOS產(chǎn)品選型參數(shù)

功率MOSFET屬于電壓型控制器件。它依靠多數(shù)載流子工作,因而具有許多優(yōu)點:能與集成電路直接相連；開關(guān)頻率可在數(shù)兆赫以上（可達100MHz），比雙極型功率晶體管(GTR)至少高10倍；導(dǎo)通電阻具有正溫度系數(shù),器件不易發(fā)生二次擊穿,易于并聯(lián)工作。與GTR相比，功率MOSFET的導(dǎo)通電阻較大，電流密度不易提高，在100kHz以下頻率工作時,其功率損耗高于GTR。此外，由于導(dǎo)電溝道很窄（微米級）,單元尺寸精細，其制作也較GTR困難。在80年代中期,功率MOSFET的容量還不大（有100A/60V，75A/100V，5A/1000V等幾種）。浙江650V至1200V IGBT功率器件MOS產(chǎn)品選型參數(shù)