Kuwwat ýarymgeçiriji enjamlar senagatda, sarp edişde, harby we beýleki ugurlarda giňden ulanylýar we ýokary strategiki pozisiýa eýeleýär. Elektrik enjamlarynyň umumy suratyna bir suratdan seredeliň:
Kuwwat ýarymgeçiriji enjamlary, zynjyr signallarynyň gözegçilik derejesine görä doly görnüşe, ýarym dolandyrylýan görnüşe we gözegçilik edip bolmaýan görnüşe bölmek bolar. Ora-da hereketlendiriji zynjyryň signal häsiýetlerine görä, naprýa .eniýe bilen hereket edýän görnüşe, tok bilen hereket edýän görnüşe we ş.m. bölünip bilner.
| Klassifikasiýa | görnüşi | Powerörite güýç ýarymgeçiriji enjamlar |
| Elektrik signallarynyň dolandyrylyşy | Controlledarym dolandyrylýan görnüş | SCR |
| Doly gözegçilik | GTO 、 GTR ， MOSFET 、 IGBT | |
| Gözegçilik edip bolmaýar | Kuwwat diody | |
| Sürüji signal häsiýetleri | Naprýa .eniýe bilen işleýän görnüş | IGBT 、 MOSFET 、 SIT |
| Häzirki hereket edýän görnüş | SCR 、 GTO 、 GTR | |
| Netijeli signal tolkun formasy | Impuls trigger görnüşi | SCR 、 GTO |
| Elektron dolandyryş görnüşi | GTR 、 MOSFET 、 IGBT | |
| Häzirki göteriji elektronlaryň gatnaşýan ýagdaýlary | bipolýar enjam | Kuwwatly diod 、 SCR 、 GTO 、 GTR 、 BSIT 、 BJT |
| Bir bitewi enjam | MOSFET 、 SIT | |
| Birleşdirilen enjam | MCT, IGBT, SITH we IGCT |
Dürli güýç ýarymgeçiriji enjamlaryň naprýa .eniýe, tok güýji, impedans ukyby we ululygy ýaly dürli aýratynlyklary bar. Hakyky ulanylanda, dürli meýdanlara we zerurlyklara görä degişli enjamlary saýlamaly.
Ondarymgeçiriji pudagy dünýä ineninden bäri üç nesil maddy üýtgemeleri başdan geçirdi. Şu wagta çenli Si tarapyndan görkezilen ilkinji ýarymgeçiriji material henizem güýç ýarymgeçiriji enjamlar ulgamynda ulanylýar.
| Ondarymgeçiriji material | Bandgap (eV) | Ereýän nokat (K) | esasy programma | |
| 1-nji nesil ýarymgeçiriji materiallar | Ge | 1.1 | 1221 | Pes woltly, pes ýygylykly, orta güýçli tranzistorlar, fotodetektorlar |
| 2-nji nesil ýarymgeçiriji materiallar | Si | 0.7 | 1687 | |
| 3-nji nesil ýarymgeçiriji materiallar | GaAs | 1.4 | 1511 | Mikrotolkun, millimetr tolkun enjamlary, ýagtylyk çykaryjy enjamlar |
| SiC | 3.05 | 2826 | 1. temperatureokary temperaturaly, ýokary ýygylykly, radiasiýa çydamly ýokary güýçli enjamlar 2. Gök, derejeli, goýy gyrmyzy ýagtylyk diodlary, ýarymgeçiriji lazerler | |
| GaN | 3.4 | 1973 | ||
| AIN | 6.2 | 2470 | ||
| C | 5.5 | 00 3800 | ||
| ZnO | 3.37 | 2248 | ||
Semiarym dolandyrylýan we doly gözegçilik edilýän güýç enjamlarynyň aýratynlyklaryny jemläň:
| Enjamyň görnüşi | SCR | GTR | MOSFET | IGBT |
| Dolandyryş görnüşi | Impuls trigger | Häzirki gözegçilik | naprýa .eniýe dolandyryşy | film merkezi |
| öz-özüni ýapmak | Aragatnaşygyň ýapylmagy | öz-özüni ýapmak enjamy | öz-özüni ýapmak enjamy | öz-özüni ýapmak enjamy |
| iş ýygylygy | ＜ 1khz | ＜ 30khz | 20 Khz-Mhz | ＜ 40khz |
| Sürüji güýji | kiçi | uly | kiçi | kiçi |
| ýitgileri üýtgetmek | uly | uly | uly | uly |
| geçirijilik ýitgisi | kiçi | kiçi | uly | kiçi |
| Naprýa andeniýe we häzirki dereje | 最大 | uly | iň az | has köp |
| Adaty programmalar | Orta ýygylyk induksiýa ýyladyşy | UPS ýygylyk öwrüjisi | elektrik üpjünçiligini geçirmek | UPS ýygylyk öwrüjisi |
| bahasy | iň pes | aşaky | ortasynda | Iň gymmat |
| geçirijilik modulýasiýa täsiri | bar | bar | hiç | bar |
MOSFET-ler bilen tanyşyň
MOSFET-de ýokary giriş impedansy, pes ses we gowy ýylylyk durnuklylygy bar; ýönekeý önümçilik prosesi we güýçli radiasiýa bar, şonuň üçin adatça güýçlendiriji zynjyrlarda ýa-da kommutator zynjyrlarynda ulanylýar;
.
(2) Dürli proseslere görä, TrenchMOS-a bölünýär: MOSFET çukury, esasan 100V-de pes woltly meýdanda; SGT (split derwezesi) MOSFET: bölünen derwezesi MOSFET, esasan 200V-de orta we pes woltly meýdanda; SJ MOSFET: super birikme MOSFET, esasan ýokary woltly meýdanda 600-800V;
Açyk zeýkeş zynjyry ýaly kommutasiýa elektrik üpjünçiliginde, zeýkeş açyk drena called diýlip atlandyrylýan ýüküň bitewiligine birikdirilýär. Açyk zeýkeş zynjyrynda, ýük näçe naprýa .eniýe birikdirilse-de, tok toguny açyp we öçürip bolýar. Iň oňat analog kommutasiýa enjamy. Bu kommutasiýa enjamy hökmünde MOSFET prinsipidir.
Bazar paýy nukdaýnazaryndan MOSFET-leriň hemmesi diýen ýaly iri halkara öndürijileriniň elinde jemlenendir. Şolaryň arasynda Infineon 2015-nji ýylda IR (Amerikan halkara düzediji kompaniýasy) satyn aldy we pudakda öňdebaryjy boldy. ON ýarymgeçiriji 2016-njy ýylyň sentýabr aýynda “Fairchild” ýarymgeçirijisini satyn almagy hem tamamlady. Bazar paýy ikinji ýeri eýeledi, soňra satuw reýtingleri Renesas, Toshiba, IWC, ST, Wişaý, Anshi, Magna we ş.m .;
Esasy MOSFET markalary birnäçe seriýalara bölünýär: Amerikan, Japaneseapon we Koreýa.
Amerikan seriýalary: Infineon, IR, Fairchild, ON ýarymgeçiriji, ST, TI, PI, AOS we ş.m .;
Japaneseaponça: Toshiba, Renesas, ROHM we ş.m .;
Koreý seriýalary: Magna, KEC, AUK, Morina Hiroşi, Şinan, KIA
MOSFET paket kategoriýalary
PCB tagtasynda gurnalan usulyna görä, MOSFET paketleriniň iki esasy görnüşi bar: plug-in (Deşik arkaly) we ýerüsti monta ((Surface Mount). ?
Plagin görnüşi, MOSFET-iň gysgyçlarynyň PCB tagtasynyň gurnama deşiklerinden geçýändigini we PCB tagtasyna kebşirlenendigini aňladýar. Adaty plugin paketlerine şular girýär: goşa setir paket (DIP), tranzistor çyzgy bukjasy (TO) we pin grid massiw paketi (PGA).
Plagin gaplama
Faceerüsti gurnamak, MOSFET gysgyçlary we ýylylyk paýlaýjy flanes, PCB tagtasynyň üstündäki ýassyklara kebşirlenen ýerdir. Adaty ýerüsti gurnama paketlerine şular girýär: tranzistor çyzgysy (D-PAK), kiçi göwrümli tranzistor (SOT), kiçi göwrümli paket (SOP), dört tekiz paket (QFP), plastmassa gurşunly çip göteriji (PLCC) we ş.m.
ýerüsti gurnama bukjasy
Tehnologiýanyň ösmegi bilen, anakartlar we grafiki kartoçkalar ýaly PCB tagtalary häzirki wagtda az we gönüden-göni plug-in gaplamalaryny ulanýar we has köp ýerüsti gurnama gaplamalary ulanylýar.
1. Iki goşa paket (DIP)
DIP paketinde iki hatar gysgyç bar we DIP gurluşy bolan çip rozetkasyna salmaly. Alma usuly SDIP (gysgaldylan DIP) bolup, iki hatar gysgaldylan paketdir. Çeňňegiň dykyzlygy DIP-den 6 esse ýokary.
DIP gaplaýyş gurluşynyň görnüşleri şulary öz içine alýar: köp gatly keramiki goşa çyzykly DIP, bir gatly keramiki goşa çyzykly DIP, gurşun çarçuwasy DIP (aýna-keramiki möhürleme görnüşi, plastmassa örtüginiň gurluşy görnüşi, keramiki pes ereýän aýna gaplamalary) görnüşi) we ş.m. DIP gaplamasynyň häsiýeti, PCB tagtalarynyň deşikli kebşirlemesini aňsatlyk bilen amala aşyryp bilýär we anakart bilen gowy sazlaşykly bolmagydyr.
Şeýle-de bolsa, gaplaýyş meýdany we galyňlygy birneme uludygy we dakmak we aýyrmak prosesinde aňsatlyk bilen zaýalanýandygy sebäpli, ygtybarlylygy pes. Şol bir wagtyň özünde, prosesiň täsiri sebäpli, gysgyçlaryň sany 100-den geçmeýär. Şonuň üçin elektron pudagynyň ýokary integrasiýasy döwründe DIP gaplamalary kem-kemden taryhyň basgançagyndan yza çekildi.
2. Tranzistor çyzgy bukjasy (TO)
TO-3P, TO-247, TO-92, TO-92L, TO-220, TO-220F, TO-251 we ş.m. ýaly irki gaplama aýratynlyklary bularyň hemmesi plugin gaplama dizaýnlary.
TO-3P / 247: Orta ýokary woltly we ýokary tokly MOSFET-ler üçin köplenç ulanylýan gaplama görnüşidir. Önüm ýokary çydamly naprýa .eniýe we güýçli döwülme garşylygy aýratynlyklaryna eýedir. ?
TO-220 / 220F: TO-220F doly plastik paketdir we radiatorda gurlanda izolýasiýa paneli goşmagyň zerurlygy ýok; TO-220 orta çeňňege birikdirilen demir list bar we radiator gurlanda izolýasiýa paneli talap edilýär. Bu iki paket stiliniň MOSFET-leri meňzeş görnüşlere eýe we biri-biri bilen ulanylyp bilner. ?
TO-251: Bu gaplanan önüm esasan çykdajylary azaltmak we önümiň göwrümini azaltmak üçin ulanylýar. Esasan orta naprýa .eniýe we ýokary tok 60A-dan pes we ýokary naprýa 7eniýe 7N-den pes şertlerde ulanylýar. ?
TO-92: Bu paket çykdajylary azaltmak üçin diňe pes woltly MOSFET (10A-dan aşak tok, 60V-den pes naprýa .eniýe çydamly) we ýokary woltly 1N60 / 65 üçin ulanylýar.
Soňky ýyllarda, plug-in gaplama prosesiniň kebşirleýiş bahasynyň ýokary bolmagy we patch görnüşli önümlere pes ýylylyk bölünip çykmagy sebäpli, ýerüsti bazardaky isleg artmagyny dowam etdirdi, bu hem TO gaplamasynyň ösmegine sebäp boldy ýerüsti gurnama gaplamalaryna.
TO-252 (D-PAK hem diýilýär) we TO-263 (D2PAK) ikisi hem ýerüsti gurnama paketleri .。
Önümiň daşky görnüşini gaplamak üçin
TO252 / D-PAK, adatça tranzistorlary we naprýa stabileniýäni durnuklaşdyrýan çipleri gaplamak üçin ulanylýan plastik çip paketidir. Häzirki akym paketlerinden biridir. Bu gaplama usulyny ulanýan MOSFET-de üç elektrod, derweze (G), drena ((D) we çeşme (S) bar. Zeýkeş (D) pin kesilýär we ulanylmaýar. Munuň ýerine, arka tarapdaky ýylylyk enjamy PCB-e gönüden-göni kebşirlenen zeýkeş (D) hökmünde ulanylýar. Bir tarapdan, uly toklary çykarmak üçin ulanylýar, beýleki tarapdan PCB arkaly ýylylygy bölýär. Şonuň üçin PCB-de üç sany D-PAK pad bar we zeýkeş (D) pad has uludyr. Onuň gaplama aýratynlyklary aşakdakylar:
TO-252 / D-PAK paket ululygynyň aýratynlyklary
TO-263 TO-220 görnüşidir. Esasan önümçiligiň netijeliligini we ýylylygyň ýaýramagyny ýokarlandyrmak üçin döredildi. Örän ýokary tok we naprýa .eniýäni goldaýar. 150A-dan pes we 30V-den ýokary orta woltly ýokary tokly MOSFET-lerde has ýygy duş gelýär. D2PAK (TO-263AB) -dan başga-da, TO-263-e tabyn bolan TO263-2, TO263-3, TO263-5, TO263-7 we beýleki görnüşleri öz içine alýar, esasanam dürli sanlaryň we aralyklaryň köp bolmagy sebäpli TO-263-e tabyn. .
TO-263 / D2PAK paket ululygynyň spesifikasiýasys
3. Panel massiw paketini gysyň (PGA)
PGA (Pin Grid Array Package) çipiniň içinde we daşynda birnäçe inedördül massiw bar. Her inedördül massiw çipi çipiň töwereginde belli bir aralykda ýerleşýär. Çeňňekleriň sanyna baglylykda 2-5 tegelek bolup biler. Gurnama wagtynda, çipi ýörite PGA rozetkasyna salyň. Easyeňil dakmagyň we aýyrmagyň we ýokary ygtybarlylygyň artykmaçlyklaryna eýedir we has ýokary ýygylyklara uýgunlaşyp biler.
PGA paket stili
Çip substratlarynyň köpüsi keramiki materialdan ýasalýar, käbirleri substrat hökmünde ýörite plastmassa rezini ulanýarlar. Tehnologiýa nukdaýnazaryndan, pin merkeziniň aralygy adatça 2,54 mm, çeňňekleriň sany 64 bilen 447 aralygyndadyr. Bu gaplamanyň häsiýeti, gaplaýyş meýdany (göwrümi) näçe kiçi bolsa, energiýa sarp edilişiniň pes bolmagydyr ) çydap biler we tersine. Çipleriň bu gaplaýyş stili ilkinji günlerde has giňden ýaýrapdyr we esasan CPU ýaly ýokary güýçli sarp ediş önümlerini gaplamak üçin ulanylýar. Mysal üçin, Intel-iň 80486 we Pentium hemmesi bu gaplama stilini ulanýarlar; MOSFET öndürijileri tarapyndan giňden kabul edilmeýär.
4. Ownuk görnüşli tranzistor paketi (SOT)
SOT (kiçi çyzykly tranzistor), esasan SOT23, SOT89, SOT143, SOT25 (ýagny SOT23-5) we ş.m. SOT323, SOT363 / SOT26 (ýagny SOT23-6) we beýleki görnüşler ýaly patch görnüşli kiçi güýçli tranzistor paketidir. TO paketlerinden has kiçi göwrümli.
SOT paket görnüşi
SOT23, komponentiň uzyn tarapynyň iki gapdalynda sanalan kollektor, emitter we esas ýaly üç ganat görnüşli gysgyçly, köplenç ulanylýan tranzistor paketidir. Olaryň arasynda emitter we esas bir tarapda. Pes güýçli tranzistorlarda, meýdan effekt tranzistorlarynda we rezistor torlary bolan birleşdirilen tranzistorlarda köp bolýar. Gowy güýji bar, ýöne pes erginliligi bar. Daş görnüşi aşakdaky (a) suratda görkezilýär.
SOT89 tranzistoryň bir tarapynda paýlanan üç sany gysga gysgyç bar. Beýleki tarapy, ýylylygyň ýaýramak ukybyny ýokarlandyrmak üçin bazasyna birikdirilen demir ýylylyk geçiriji. Silikon kuwwatly üst üstündäki tranzistorlarda köp bolýar we has ýokary güýç ulanylyşy üçin amatlydyr. Daş görnüşi aşakdaky (b) suratda görkezilýär. ?
SOT143-iň iki gapdalyndan çykýan dört sany gysga ganat şekilli gysgyç bar. Çeňňegiň has giň ujy kollektordyr. Paketiň bu görnüşi ýokary ýygylykly tranzistorlarda köp bolýar we daşky görnüşi aşakdaky suratda görkezilýär. ?
SOT252, bir tarapdan üç sany gysgyçly ýokary güýçli tranzistor, ortaky gysgyç has gysga we kollektor. Heatylylygyň ýaýramagy üçin mis list bolan beýleki ujundaky has uly pine birikdiriň we daşky görnüşi aşakdaky (d) suratda görkezilişi ýaly.
Umumy SOT paketiniň daşky görnüşini deňeşdirmek
Dört terminally SOT-89 MOSFET köplenç anakartlarda ulanylýar. Onuň aýratynlyklary we ölçegleri aşakdakylar:
SOT-89 MOSFET ölçeg aýratynlyklary (birlik: mm)
5. Ownuk görnüşli paket (SOP)
SOP (Kiçijik çyzykly paket), SOL ýa-da DFP diýlip atlandyrylýan ýerüsti gurnama paketlerinden biridir. Çeňňekler paketiň iki gapdalyndan deňiz ganaty görnüşinde (L şekilli) çekilýär. Materiallar plastmassa we keramiki. SOP gaplaýyş ülňülerine SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28 we ş.m. girýär. SOP-dan soňky san sanlaryň sanyny görkezýär. MOSFET SOP paketleriniň köpüsi SOP-8 aýratynlyklaryny kabul edýär. Senagat köplenç "P" -ni taşlaýar we SO (Kiçijik Out-Line) diýip gysgaldýar.
SOP-8 paketiň ululygy
SO-8 ilkinji gezek PHILIP kompaniýasy tarapyndan işlenip düzüldi. Plastmassa gaplanýar, ýylylygyň ýaýramagynyň aşaky plastinkasy ýok we ýylylygyň pes ýaýramagy bar. Adatça pes güýçli MOSFET-ler üçin ulanylýar. Soňrak TSOP (Inçe kiçi göwrümli paket), VSOP (örän kiçi göwrümli paket), SSOP (gysgaldylan SOP), TSSOP (Inçe gysyş SOP) we ş.m. ýaly standart aýratynlyklar kem-kemden alyndy; olaryň arasynda TSOP we TSSOP köplenç MOSFET gaplamasynda ulanylýar.
SOP köplenç MOSFET-ler üçin ulanylýan spesifikasiýalary aldy
6. Dört tekiz paket (QFP)
QFP (Plastiki dört tekiz paket) paketindäki çip gysgyçlarynyň arasyndaky aralyk gaty az we gysgyçlar gaty inçe. Adatça uly göwrümli ýa-da ultra-uly integrirlenen zynjyrlarda ulanylýar we gysgyçlaryň sany köplenç 100-den geçýär. Bu görnüşde gaplanan çipler, çipi anakartda lehimlemek üçin SMT ýerüsti gurnama tehnologiýasyny ulanmalydyr. Bu gaplama usuly dört esasy aýratynlyga eýedir: PC PCD zynjyr tagtalaryna sim gurmak SMD ýerüsti gurnama tehnologiýasy üçin amatly; High frequokary ýygylykly ulanmak üçin amatly; Operating Işlemek aňsat we ýokary ygtybarlylygy bar; Ip Çip meýdany bilen gaplaýyş meýdanynyň arasyndaky gatnaşygy az. PGA gaplama usuly ýaly, bu gaplama usuly hem çipi plastik paket bilen örtýär we çip öz wagtynda işleýän wagtynda emele gelen ýylylygy bölüp bilmeýär. MOSFET öndürijiligini gowulandyrmagy çäklendirýär; we plastmassa gaplamanyň özi ýarymgeçirijileriň ýeňil, inçe, gysga we kiçi bolmak ugrundaky talaplaryna laýyk gelmeýän enjamyň göwrümini artdyrýar. Mundan başga-da, gaplamagyň bu görnüşi önümçiligiň pesligi we ýokary gaplama bahasy bilen baglanyşykly ýeke çipe esaslanýar. Şol sebäpli, QFP mikroprosessorlar / derweze massiwleri ýaly sanly logiki LSI zynjyrlarynda ulanmak üçin has amatly, şeýle hem VTR signalyny gaýtadan işlemek we ses signalyny gaýtadan işlemek ýaly analog LSI zynjyr önümlerini gaplamak üçin amatlydyr.
7 lead Dört tekiz tekiz paket (QFN)
QFN (Quad Flat gurşunsyz paket) bukjasy dört tarapynda hem elektrod kontaktlary bilen enjamlaşdyrylandyr. Gurluş ýoklugy sebäpli, gurnama meýdany QFP-den kiçi we beýikligi QFP-den pesdir. Şolaryň arasynda keramiki QFN-e LCC (Gurşunsyz çip göterijiler) hem diýilýär, aýna epoksi rezin çap edilen substrat esasy materialy ulanyp, arzan bahaly plastmassa QFN plastmassa LCC, PCLC, P-LCC we ş.m. diýilýär. möhürleýji material hökmünde kiçi göwrümli, kiçi göwrümli we plastmassa tehnologiýa. QFN esasan integral zynjyr gaplamak üçin ulanylýar we MOSFET ulanylmaz. Şeýle-de bolsa, Intel toplumlaýyn sürüjini we MOSFET çözgüdini teklip edendigi sebäpli, DrMOS-ny QFN-56 paketinde işe girizdi ("56" çipiň arkasyndaky 56 birikdiriji nokady).
QFN paketiniň ultra-inçe kiçijik çyzgy bukjasy (TSSOP) bilen daşarky gurşun konfigurasiýasynyň bardygyny bellemelidiris, ýöne ululygy TSSOP-dan 62% kiçidir. QFN modelleme maglumatlaryna görä, ýylylyk öndürijiligi TSSOP gaplamasyndan 55%, elektrik öndürijiligi (induksion we sygymlylyk) degişlilikde TSSOP gaplamasyndan 60% we 30% ýokary. Iň uly kemçilik, abatlamak kyn.
QFN-56 bukjasyndaky DrMOS
Adaty diskret DC / DC basgançakly kommutasiýa elektrik üpjünçiligi has ýokary dykyzlyk talaplaryny kanagatlandyryp bilmeýär, ýa-da ýokary kommutasiýa ýygylyklarynda parazit parametrleriniň täsiri meselesini çözüp bilmeýär. Tehnologiýanyň täzelenmegi we ösüşi bilen, köp çipli modullary gurmak üçin sürüjileri we MOSFET-leri birleşdirmek hakykata öwrüldi. Bu integrasiýa usuly ep-esli ýer tygşytlap we energiýa sarp ediş dykyzlygyny ýokarlandyryp biler. Sürüjileri we MOSFET-leri optimizirlemek arkaly hakykata öwrüldi. Kuwwatlylygy we ýokary hilli DC tok, bu DrMOS integral sürüjisi IC.
Renesas 2-nji nesil DrMOS
QFN-56 gurşunsyz paket DrMOS termiki impedansyny gaty pes edýär; Içerki sim baglanyşygy we mis gysgyç dizaýny bilen daşarky PCB simleri minimuma eltilip, induksion we garşylygy azaldyp bolar. Mundan başga-da, ulanylýan çuňňur kanal kremniy MOSFET prosesi, geçirijini, kommutasiýa we derwezäniň zarýadyny ýitirip biler; dürli dolandyryjylar bilen utgaşýar, dürli işleýiş reesimlerine ýetip biler we işjeň fazany öwürmek tertibi APS-i goldaýar (Awto-faza kommutasiýa). QFN gaplamasyndan başga-da, ikitaraplaýyn tekiz gurşunsyz gaplama (DFN), ON ýarymgeçirijiniň dürli böleklerinde giňden ulanylýan täze elektron gaplama prosesi. QFN bilen deňeşdirilende, DFN-iň iki gapdalynda gurşunly elektrodlar az.
8 stic Plastiki gurşunly çip daşaýjy (PLCC)
PLCC (Plastiki dört tekiz paket) inedördül görnüşe eýe we DIP paketinden has kiçi. Daş-töwereginde 32 sany gysgyç bar. Çeňňekler paketiň dört tarapyndan T görnüşinde çykarylýar. Bu plastik önüm. Çeňňegiň merkezi aralygy 1,27mm, gysgyçlaryň sany 18 bilen 84 aralygyndadyr. J görnüşindäki gysgyçlar aňsat deformasiýa edilmeýär we QFP-den has aňsat işleýär, ýöne kebşirleýişden soň daşky görnüşi barlamak has kyn. PLCC gaplamasy, SMT ýerüsti gurnama tehnologiýasyny ulanyp, PCB-de sim gurmak üçin amatly. Ownuk ululygyň we ýokary ygtybarlylygyň artykmaçlyklary bar. PLCC gaplamasy birneme adaty bolup, logiki LSI, DLD (ýa-da programma logiki enjamy) we beýleki zynjyrlarda ulanylýar. Bu gaplama görnüşi köplenç BIOS anakartda ulanylýar, ýöne häzirki wagtda MOSFET-lerde az bolýar.
Esasy kärhanalar üçin encapsulýasiýa we gowulaşma
CPU-da pes woltly we ýokary tokly ösüş tendensiýasy sebäpli MOSFET-lerde uly çykyş tok, pes garşylyk, pes ýylylyk öndürmek, çalt ýylylyk ýaýramagy we kiçi göwrüm bolmaly. Çip öndürmek tehnologiýasyny we amallaryny gowulandyrmakdan başga-da, MOSFET öndürijileri gaplama tehnologiýasyny kämilleşdirmegi dowam etdirýärler. Adaty daşky görnüş aýratynlyklaryna laýyklyk esasynda täze gaplama şekillerini teklip edýärler we täze döredilen paketleri üçin söwda belligi atlaryny bellige alýarlar.
1 、 RENESAS WPAK, LFPAK we LFPAK-I paketleri
WPAK, Renesas tarapyndan işlenip düzülen ýokary ýylylyk radiasiýa paketidir. D-PAK paketine öýkünip, çip ýylylyk enjamy anakartda kebşirlenýär we ýylylyk anakart arkaly ýaýradylýar, şonuň üçin kiçi paket WPAK hem D-PAK-nyň çykyş akymyna ýetip biler. WPAK-D2 sim induksiýasyny azaltmak üçin iki sany ýokary / pes MOSFET paketini gaplaýar.
Renesas WPAK paketiň ululygy
LFPAK we LFPAK-I, Renesas tarapyndan SO-8 bilen gabat gelýän başga-da iki sany kiçijik forma faktorly paketdir. LFPAK D-PAK-a meňzeýär, ýöne D-PAK-dan kiçi. LFPAK-i ýylylyk geçirijisiniň üsti bilen ýylylygy bölmek üçin ýylylyk çüýşesini ýokaryk ýerleşdirýär.
Renesas LFPAK we LFPAK-I paketleri
2. Wişaý Power-PAK we Polar-PAK gaplama
Power-PAK, Vishay Corporation tarapyndan hasaba alnan MOSFET paket ady. Power-PAK iki aýratynlygy öz içine alýar: Power-PAK1212-8 we Power-PAK SO-8.
“Vishay Power-PAK1212-8” bukjasy
“Vishay Power-PAK SO-8” bukjasy
Polar PAK, iki taraplaýyn ýylylyk bölünip çykýan kiçijik paket we Wişaýyň esasy gaplaýyş tehnologiýalarynyň biridir. Polýar PAK adaty so-8 bukjasy bilen deňdir. Bukjanyň ýokarky we aşaky taraplarynda bölüniş nokatlary bar. Bukjanyň içinde ýylylyk ýygnamak aňsat däl we işleýän tokyň häzirki dykyzlygyny SO-8-den iki esse ýokarlandyryp biler. Häzirki wagtda “Wishay” “STMicroelectronics” -e Polar PAK tehnologiýasyna ygtyýarnama berdi.
“Vishay Polar PAK” bukjasy
3. Onsemi SO-8 we WDFN8 tekiz gurşun paketleri
ONarymgeçirijide tekiz gurşunly MOSFET-leriň iki görnüşi döredildi, olaryň arasynda SO-8 gabat gelýän tekiz gurşunly köp tagtalar ulanylýar. Ondarymgeçirijide täze açylan NVMx we NVTx kuwwatly MOSFET-ler, geçiriji ýitgileri azaltmak üçin ykjam DFN5 (SO-8FL) we WDFN8 paketlerini ulanýarlar. Şeýle hem, sürüjiniň ýitgilerini azaltmak üçin pes QG we sygymlylygy bar.
Ondarymgeçiriji SO-8 tekiz gurşun paketinde
Ondarymgeçiriji WDFN8 bukjasynda
4. NXP LFPAK we QLPAK gaplama
NXP (öňki Philps) SO-8 gaplama tehnologiýasyny LFPAK we QLPAK-a kämilleşdirdi. Olaryň arasynda LFPAK dünýädäki iň ygtybarly güýç SO-8 bukjasy hasaplanýar; QLPAK kiçi göwrümli we has ýokary ýylylyk ýaýramagyň häsiýetlerine eýe. Adaty SO-8 bilen deňeşdirilende, QLPAK PCB tagtasynyň meýdany 6 * 5mm tutýar we ýylylyk garşylygy 1,5k / W bolýar.
NXP LFPAK bukjasy
NXP QLPAK gaplamasy
4. ST ýarymgeçiriji PowerSO-8 bukjasy
STMicroelektronikanyň kuwwaty MOSFET çip gaplaýyş tehnologiýalaryna SO-8, PowerSO-8, PowerFLAT, DirectFET, PolarPAK we ş.m. girýär, olaryň arasynda Power SO-8 SO-8-iň kämilleşdirilen görnüşi. Mundan başga-da, PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 we beýleki paketler bar.
STMicroelektronika Power SO-8 bukjasy
5. “Faýrild” ýarymgeçiriji güýç 56 bukjasy
Power 56 Farichild-iň aýratyn ady we resmi ady DFN5 × 6. Onuň gaplaýyş meýdany, köplenç ulanylýan TSOP-8 bilen deňeşdirilýär we inçe paket komponentleriň arassalanyş beýikligini tygşytlaýar, aşagyndaky Termal-Pad dizaýny termiki garşylygy peseldýär. Şonuň üçin köp energiýa enjamlaryny öndürijiler DFN5 × 6 ýerleşdirdiler.
“Fairchild Power 56” bukjasy
6. Halkara düzediji (IR) göni FET bukjasy
Göni FET SO-8 ýa-da has kiçi aýak yzynda ýokary sowadyşy üpjün edýär we kompýuterlerde, noutbuklarda, telekommunikasiýa we sarp ediş elektronik enjamlarynda AC-DC we DC-DC güýç öwrüliş programmalary üçin amatlydyr. DirectFET-iň metal gurluşy, iki taraplaýyn ýylylygyň ýaýramagyny üpjün edip biler, adaty plastmassa diskret paketler bilen deňeşdirilende ýokary ýygylykly DC-DC tok öwrüjileriniň häzirki işleýiş mümkinçiliklerini iki esse köpelder. Göni FET bukjasy tersine oturdylan görnüş bolup, drena ((D) ýylylyk geçirijisi ýokary tarapa seredýär we ýylylyk bölünip çykýan demir gabyk bilen örtülýär. Göni FET gaplamasy ýylylygyň ýaýramagyny ep-esli gowulandyrýar we gowy ýylylygyň ýaýramagy bilen az ýer tutýar.
Gysgaça jemläň
Geljekde elektron önümçilik pudagy ultra inçe, miniatýurizasiýa, pes woltly we ýokary tok ugrunda ösmegini dowam etdirýärkä, MOSFET-iň daşky görnüşi we içerki gaplama gurluşy önümçiligiň ösüş zerurlyklaryna has gowy uýgunlaşmak üçin üýtgär. senagaty. Mundan başga-da, elektron öndürijiler üçin saýlama çägini peseltmek üçin modulizasiýa we ulgam derejesindäki gaplama ugrunda MOSFET ösüş tendensiýasy has aýdyňlaşar we önümler öndürijilik we çykdajy ýaly köp ölçeglerden utgaşdyrylan görnüşde öser. . Paket, MOSFET saýlamak üçin möhüm faktorlardan biridir. Dürli elektron önümleriniň dürli elektrik talaplary bar we dürli gurnama gurşawlary hem laýyk ölçeg ölçeglerine laýyk gelýär. Hakyky saýlawda karar umumy ýörelge boýunça hakyky zerurlyklara laýyklykda kabul edilmelidir. Käbir elektron ulgamlary PCB ululygy we içki beýikligi bilen çäklenýär. Mysal üçin, aragatnaşyk ulgamlarynyň modul güýji, adatça beýiklik çäklendirmeleri sebäpli DFN5 * 6 we DFN3 * 3 paketleri ulanýar; käbir ACDC elektrik üpjünçiliginde, aşa inçe dizaýnlar ýa-da gabyk çäklendirmeleri sebäpli TO220 gaplanan kuwwat MOSFET-lerini ýygnamak üçin amatly. Bu wagt, TO247 gaplanan önümler üçin laýyk däl köklere gönüden-göni goýulyp bilner; käbir ultra-inçe dizaýnlar, enjamyň gysgyçlarynyň egilmegini we tekiz goýulmagyny talap edýär, bu bolsa MOSFET saýlamasynyň çylşyrymlylygyny ýokarlandyrar.
MOSFET-i nädip saýlamaly
Bir gezek inerener maňa hiç haçan MOSFET maglumat sahypasynyň birinji sahypasyna seretmändigini aýtdy, sebäbi "amaly" maglumatlar diňe ikinji sahypada we ondan soňky sahypalarda peýda boldy. MOSFET maglumat sahypasyndaky her sahypa diýen ýaly dizaýnerler üçin gymmatly maglumatlary öz içine alýar. Emma öndürijiler tarapyndan berilýän maglumatlary nädip düşündirmelidigi hemişe düşnükli däl.
Bu makalada MOSFET-leriň käbir esasy aýratynlyklary, maglumatlar tablisasynda nähili beýan edilendigi we olara düşünmek üçin açyk surat görkezilýär. Elektron enjamlaryň köpüsi ýaly, MOSFET-ler iş temperaturasyna täsir edýär. Şonuň üçin görkezilen görkezijileriň ulanylýan synag şertlerine düşünmek möhümdir. Şeýle hem, "Önümiň girişinde" görýän görkezijileriňiziň "maksimum" ýa-da "adaty" bahalara degişlidigine düşünmek möhümdir, sebäbi käbir maglumatlar sahypalarynda muny açyk görkezmeýär.
Naprýa .eniýe derejesi
MOSFET-i kesgitleýän esasy häsiýet, onuň drena source çeşmesi naprýa Veniýesi VDS ýa-da derwezäniň çeşmesine we drena current akymyna gysga aýlananda MOSFET-iň zyýansyz çydap bilýän iň ýokary naprýa .eniýesidir. 250μA. . VDS "25 ° C-de mutlak iň ýokary naprýa .eniýe" hem diýilýär, ýöne bu mutlak naprýa .eniýeniň temperatura baglydygyny we maglumatlar sahypasynda adatça "VDS temperatura koeffisiýentiniň" bardygyny ýatdan çykarmaly däldiris. Şeýle hem, iň ýokary VDS-iň DC naprýa .eniýesi we zynjyrda bolup biläýjek islendik naprýa .eniýe tüpeňleri we süýümlerdigine düşünmeli. Mysal üçin, 100mV, 5ns tüpeňli 30V elektrik üpjünçiliginde 30V enjam ulansaňyz, naprýa .eniýe enjamyň iň ýokary çäginden geçer we enjam göçürme tertibine girip biler. Bu ýagdaýda MOSFET-iň ygtybarlylygy kepillendirilip bilinmez. Highokary temperaturalarda temperatura koeffisiýenti bölüniş naprýa .eniýesini ep-esli üýtgedip biler. Mysal üçin, 600V naprýa .eniýe derejesi bolan käbir N-kanal MOSFET-ler polo positiveitel temperatura koeffisiýentine eýe. Iň ýokary çatryk temperaturasyna ýakynlaşanlarynda, temperatura koeffisiýenti bu MOSFET-leriň 650V MOSFET ýaly hereket etmegine sebäp bolýar. MOSFET ulanyjylarynyň köpüsiniň dizaýn düzgünleri 10% -den 20% -e çenli peselme faktoryny talap edýär. Käbir dizaýnlarda, hakyky naprýa .eniýe naprýa .eniýesiniň 25 ° C-den kesgitlenen bahadan 5% -den 10% ýokarydygyny göz öňünde tutup, dizaýn üçin örän peýdaly bolan hakyky dizaýna degişli peýdaly dizaýn marjasy goşular. MOSFET-leriň dogry saýlanylmagy üçin derweze naprýa .eniýesi VGS-iň geçiriş prosesinde roluna düşünmek möhümdir. Bu naprýa .eniýe, iň ýokary RDS (açyk) şertde MOSFET-iň doly geçirijiligini üpjün edýän naprýa .eniýedir. Şonuň üçin garşylyk hemişe VGS derejesi bilen baglanyşyklydyr we diňe şu naprýa ateniýede enjamy açyp bolýar. Möhüm dizaýn netijesi, RDS (on) reýtingine ýetmek üçin ulanylýan iň pes VGS-den pes naprýa .eniýe bilen MOSFET-i doly açyp bilmersiňiz. Mysal üçin, 3.3V mikrokontrol bilen MOSFET-i doly işletmek üçin MOSFET-i VGS = 2.5V ýa-da ondan pes açyp bilmeli.
Garşylyk, derwezäniň zarýady we "ussatlyk şekili"
MOSFET-iň garşylygy hemişe bir ýa-da birnäçe derwezeden çeşme naprýa .eniýesinde kesgitlenýär. Iň ýokary RDS (açyk) çäk adaty bahadan 20% -den 50% ýokary bolup biler. RDS-iň iň ýokary çägi, adatça, 25 ° C temperatura çatrygyndaky bahany aňladýar. Has ýokary temperaturada, RDS (açyk) 1-nji suratda görkezilişi ýaly 30% -den 150% -e çenli ýokarlanyp biler. RDS (on) temperaturanyň üýtgemegi we iň pes garşylyk bahasy kepillendirilip bilinmeýänligi sebäpli, RDS (on) esasynda tok kesgitlemek däl. örän takyk usul.
1-nji surat, iň ýokary iş temperaturasynyň 30% -den 150% aralygynda temperatura bilen ýokarlanýar
Garşylyk, N-kanal we P-kanal MOSFET-ler üçin gaty möhümdir. Elektrik üpjünçiligini çalyşmakda, Qg elektrik üpjünçiligini çalyşmakda ulanylýan N-kanal MOSFET-ler üçin esasy saýlama ölçegidir, sebäbi Qg ýitgileriň täsirine täsir edýär. Bu ýitgileriň iki täsiri bar: biri MOSFET-iň işlemegine we öçmegine täsir edýän kommutasiýa wagty; beýlekisi, her kommutasiýa prosesinde derwezäniň sygymlylygyny güýçlendirmek üçin zerur energiýa. Rememberatda saklamaly bir zat, aşaky Vgs ulanmak kommutasiýa ýitgilerini azaldýan hem bolsa, Qg derwezäniň çeşmesiniň naprýa .eniýesine baglydyr. Programmalary çalyşmakda ulanmak üçin niýetlenen MOSFET-leri deňeşdirmegiň çalt usuly hökmünde dizaýnerler köplenç geçiriji ýitgiler üçin RDS-den we ýitgileri üýtgetmek üçin Qg-den ybarat ýeke-täk formulany ulanýarlar: RDS (on) xQg. Bu "başarnyk şekili" (FOM) enjamyň işleýşini jemleýär we MOSFET-leri adaty ýa-da iň ýokary bahalar bilen deňeşdirmäge mümkinçilik berýär. Enjamlaryň arasynda takyk deňeşdirmäni üpjün etmek üçin şol bir VGS-iň RDS (on) we Qg üçin ulanylýandygyna we adaty we iň ýokary bahalaryň neşirde garyşmajakdygyna göz ýetirmeli. Aşaky FOM programmalary çalyşmakda has gowy öndürijilik berer, ýöne kepillendirilmeýär. Iň oňat deňeşdirme netijelerini diňe hakyky zynjyrda alyp bolýar we käbir ýagdaýlarda her MOSFET üçin zynjyry gowy düzmeli bolup biler. Dürli synag şertlerine esaslanýan bahalandyrylan tok we güýjiň ýaýramagy, MOSFET-leriň köpüsiniň maglumatlar sahypasynda bir ýa-da birnäçe üznüksiz akym akymlary bar. Reýtingiň görkezilen ýagdaý temperaturasynda (meselem TC = 25 ° C) ýa-da daşky gurşaw temperaturasynda (meselem TA = 25 ° C) bardygyny anyklamak üçin maglumatlar sahypasyna üns bilen seretmek islärsiňiz. Bu gymmatlyklaryň haýsy enjamyň aýratynlyklaryna we ulanylyşyna bagly bolar (2-nji surata serediň).
Surat 2 absolýut maksimal tok we güýç bahalary hakyky maglumatlardyr
El göterilýän enjamlarda ulanylýan kiçi ýerüsti gurnama enjamlary üçin iň häzirki tok derejesi, 70 ° C töweregi temperaturada bolup biler. Heatylylyk enjamlary we howany sowatmak bilen uly enjamlar üçin häzirki TA = 25 at derejesi hakyky ýagdaýa has ýakyn bolup biler. Käbir enjamlar üçin, paket çäklerinden has ýokary çatryk temperaturasynda has köp tok dolandyryp biler. Käbir maglumatlar sahypalarynda bu "ölmek bilen çäklendirilen" häzirki dereje, "paket bilen çäklendirilen" häzirki derejä goşmaça maglumat bolup, size ölüleriň berkligi barada düşünje berip biler. Şuňa meňzeş pikirler diňe bir temperatura däl-de, öz wagtynda bagly bolan üznüksiz güýç ýaýramagyna degişlidir. PD = 4W-de TA = 70 at 10 sekuntda yzygiderli işleýän enjamy göz öňüne getiriň. "Üznüksiz" wagt emele getirýän zat, MOSFET bukjasyna görä üýtgeýär, şonuň üçin 10 sekunt, 100 sekunt ýa-da 10 minutdan soň güýjüň ýaýramagynyň nähili boljakdygyny görmek üçin maglumat tablisasyndan kadalaşdyrylan ýylylyk geçiş impedans meýilnamasyny ulanjak bolarsyňyz. . 3-nji suratda görkezilişi ýaly, 10 sekuntlyk impulsdan soň bu ýöriteleşdirilen enjamyň ýylylyk garşylyk koeffisiýenti takmynan 0,33, bu bolsa paket takmynan 10 minutdan soň ýylylyk doýgunlygyna ýetensoň, enjamyň ýylylyk ýaýramagy 4W ýerine 1,33W bolandygyny aňladýar. . Enjamyň ýylylyk paýlaýyş kuwwaty gowy sowadylanda 2W töweregi bolup biler.
3-nji surat Güýç impulsy ulanylanda MOSFET-iň ýylylyk garşylygy
Aslynda, MOSFET-i nädip saýlamalydygyny dört basgançaga bölüp bileris.
Birinji ädim: N kanaly ýa-da P kanaly saýlaň
Dizaýnyňyz üçin dogry enjam saýlamakda ilkinji ädim N-kanal ýa-da P-kanal MOSFET-i ulanmak ýa-da ulanmazlyk barada karar bermekdir. Adaty güýç programmasynda, MOSFET ýere birikdirilende we ýük tok naprýa .eniýesine birikdirilende, MOSFET pes taraply wyklýuçatel emele getirýär. Pes taraply wyklýuçatelde enjamy öçürmek ýa-da öçürmek üçin zerur naprýa .eniýe göz öňünde tutulanda N-kanal MOSFET-ler ulanylmaly. MOSFET awtobusa birikdirilende we ýere ýüklenende, ýokary derejeli wyklýuçatel ulanylýar. P-kanal MOSFET-ler adatça bu topologiýada ulanylýar, bu hem naprýa driveeniýe hereketlendirijisiniň pikirleri sebäpli bolýar. Programmaňyz üçin dogry enjam saýlamak üçin, enjamy sürmek üçin zerur naprýa .eniýäni we dizaýnyňyzda iň aňsat usuly kesgitlemeli. Indiki ädim, zerur naprýa ratingeniýe derejesini ýa-da enjamyň çydap biljek iň ýokary naprýa .eniýesini kesgitlemekdir. Naprýatageeniýe derejesi näçe ýokary bolsa, enjamyň bahasy şonça-da ýokarydyr. Amaly tejribä görä, bahalandyrylan naprýa .eniýe elektrik naprýa .eniýesinden ýa-da awtobus naprýa .eniýesinden uly bolmaly. Bu, MOSFET-iň şowsuz bolmazlygy üçin ýeterlik goragy üpjün eder. MOSFET saýlanylanda, zeýkeşden çeşmä, ýagny iň ýokary VDS-e çydap boljak iň ýokary naprýa .eniýäni kesgitlemeli. MOSFET-iň iň ýokary naprýa .eniýesiniň temperaturanyň üýtgemegine çydap biljekdigini bilmek möhümdir. Dizaýnerler tutuş iş temperaturasynyň naprýa .eniýesiniň üýtgemelerini barlamalydyrlar. Bahalandyrylan naprýa .eniýe, zynjyryň şowsuz bolmazlygyny üpjün etmek üçin bu üýtgeýiş diapazonyny ýapmak üçin ýeterlik aralyk bolmaly. Dizaýn inersenerleriniň göz öňünde tutmaly beýleki howpsuzlyk faktorlary, hereketlendirijiler ýa-da transformatorlar ýaly elektronikany üýtgetmek arkaly döredilen naprýa .eniýe geçirijilerini öz içine alýar. Bahalandyrylan naprýa; eniýe dürli programmalar üçin üýtgeýär; adatça göçme enjamlar üçin 20V, FPGA elektrik üpjünçiligi üçin 20-30V, 85-220VAC programmalary üçin 450-600V.
2-nji ädim: Bahalandyrylan toky kesgitläň
Ikinji ädim, MOSFET-iň häzirki reýtingini saýlamak. Zynjyryň konfigurasiýasyna baglylykda, bu bahalandyrylan tok, ähli ýagdaýlarda ýüküň çydap biljek iň ýokary tok bolmalydyr. Naprýatageeniýe ýagdaýyna meňzeş dizaýner, saýlanan MOSFET ulgamyň häzirki tüpeňleri döredýän hem bolsa, häzirki reýtinge çydap biljekdigini üpjün etmeli. Göz öňünde tutulan iki häzirki şert üznüksiz re andim we impulsyň köpelmegi. Üznüksiz geçiriş tertibinde MOSFET durnukly ýagdaýda, enjamyň üsti bilen tok yzygiderli akýar. Impulsyň tüpeňi enjamyň içinden akýan uly ulalmagy (ýa-da tokly tok) aňladýar. Bu şertlerde iň ýokary tok kesgitlenenden soň, bu iň ýokary toky dolandyryp bilýän enjam saýlamak meselesi. Bahalandyrylan tok saýlanylandan soň, geçirijiniň ýitgisi hem hasaplanmalydyr. Hakyky ýagdaýlarda, MOSFET ideal enjam däl, sebäbi geçiriş ýitgisi diýlip atlandyrylýan geçiriş prosesinde elektrik energiýasy ýitýär. MOSFET enjamyň RDS (ON) tarapyndan kesgitlenýän we temperatura bilen ep-esli üýtgeýän "işledilende" üýtgeýän rezistor ýaly hereket edýär. Enjamyň güýjüni ýitirmek Iload2 × RDS (ON) bilen hasaplanyp bilner. Garşylyk temperatura bilen üýtgänsoň, güýjüň ýitmegi hem proporsional üýtgär. MOSFET-de ulanylýan naprýa Veniýe VGS näçe ýokary bolsa, RDS (ON) şonça-da kiçi bolar; tersine, RDS (ON) has ýokary bolar. Ulgam dizaýneri üçin ulgam naprýa .eniýesine baglylykda söwda nokatlary girýär. Göçme dizaýnlar üçin pes woltlary ulanmak has aňsat (we has giňden ýaýran), senagat dizaýnlary üçin has ýokary naprýa .eniýeler ulanylyp bilner. RDS (ON) garşylygy tok bilen birneme ýokarlanjakdygyna üns beriň. RDS (ON) rezistorynyň dürli elektrik parametrleriniň üýtgemelerini öndüriji tarapyndan berlen tehniki maglumatlar sahypasynda tapyp bilersiňiz. Tehnologiýa enjamyň aýratynlyklaryna ep-esli täsir edýär, sebäbi käbir tehnologiýalar iň ýokary VDS ýokarlandyrylanda RDS (ON) ýokarlandyrýarlar. Şeýle tehnologiýa üçin, VDS we RDS (ON) azaltmak isleseňiz, çipiň ululygyny köpeltmeli, şeýlelik bilen paketiň göwrümini we degişli ösüş çykdajylaryny köpeltmeli. Senagatda çip ululygynyň ýokarlanmagyna gözegçilik etmäge synanyşýan birnäçe tehnologiýa bar, olaryň iň möhümi kanal we zarýad balans tehnologiýalary. Çukur tehnologiýasynda, garşylykly RDS (ON) azaltmak üçin, adatça pes woltlar üçin saklanýan wafli çuňňur çukur goýulýar. Maksimum VDS-iň RDS-e (ON) täsirini azaltmak üçin ösüş döwründe epitaksial ösüş sütüni / sütün sütüni ulanyldy. Mysal üçin, “Fairchild” ýarymgeçiriji “RDS” (ON) azaltmak üçin goşmaça önümçilik ädimlerini goşýan “SuperFET” atly tehnologiýany döretdi. RDS (ON) ünsi bu möhümdir, sebäbi adaty MOSFET-iň bölüniş naprýa .eniýesi artdygyça, RDS (ON) çalt artýar we ölü ululygynyň ýokarlanmagyna sebäp bolýar. SuperFET prosesi RDS (ON) bilen wafli ululygynyň arasyndaky ekspensial gatnaşygy çyzykly gatnaşyklara üýtgedýär. Şeýlelik bilen, SuperFET enjamlary, hatda 600V çenli naprýaageseniýe naprýa .eniýesi bilenem kiçijik ölçegde ideal pes RDS (ON) gazanyp biler. Netijede, wafli ululygy 35% -e çenli azaldylyp bilner. Ahyrky ulanyjylar üçin bu bukjanyň göwrüminiň ep-esli azalmagyny aňladýar.
Üçünji ädim: malylylyk talaplaryny kesgitläň
MOSFET saýlamagyň indiki ädimi ulgamyň ýylylyk talaplaryny hasaplamakdyr. Dizaýnerler iki dürli ssenariýany, iň erbet ýagdaý we hakyky senariýany göz öňünde tutmalydyrlar. Iň erbet ýagdaý hasaplama netijesini ulanmak maslahat berilýär, sebäbi bu netije has uly howpsuzlyk çägini üpjün edýär we ulgamyň işlemezligini üpjün edýär. MOSFET maglumatlar sahypasynda ünsi talap edýän käbir ölçeg maglumatlary bar; gaplanan enjamyň we daşky gurşawyň ýarymgeçiriji birleşmesiniň arasyndaky ýylylyk garşylygy we iň ýokary çatryk temperaturasy ýaly. Enjamyň çatryk temperaturasy daşky gurşawyň iň ýokary temperaturasyna we ýylylyk garşylygynyň we güýjiň ýaýramagynyň önümine deňdir (çatryk temperaturasy = daşky gurşawyň iň ýokary temperaturasy + [termiki garşylyk × güýç ýaýramagy)). Bu deňleme laýyklykda ulgamyň iň ýokary güýç ýaýramagy kesgitlenip I2 × RDS (ON) deňdir. Dizaýner enjamdan geçjek iň ýokary tok kesgitländigi sebäpli, RDS (ON) dürli temperaturalarda hasaplanyp bilner. Simpleönekeý ýylylyk modelleri bilen iş salyşanda dizaýnerler ýarymgeçiriji çatryk / enjam korpusy we korpus / daşky gurşawyň ýylylyk kuwwatyny hem göz öňünde tutmalydyrlar; munuň üçin çap edilen zynjyr tagtasynyň we bukjanyň derrew gyzmazlygyny talap edýär. Güýç döwülmegi ýarymgeçiriji enjamdaky ters naprýa .eniýeniň iň ýokary bahadan ýokarydygyny we enjamdaky toky köpeltmek üçin güýçli elektrik meýdanyny emele getirýändigini aňladýar. Bu tok güýji aýyrar, enjamyň temperaturasyny ýokarlandyrar we enjama zeper ýetirer. Ondarymgeçiriji kompaniýalar enjamlarda göç synagy geçirer, göç naprýa .eniýesini hasaplar ýa-da enjamyň berkligini barlar. Bahalandyrylan göç naprýa; eniýesini hasaplamagyň iki usuly bar; biri statistik usul, beýlekisi termiki hasaplama. Malylylyk hasaplamasy has amaly bolany üçin giňden ulanylýar. Köp kompaniýalar enjam synagynyň jikme-jikliklerini berdiler. Mysal üçin, “Faýrild” ýarymgeçiriji “Power MOSFET Güýç görkezmeleri” bilen üpjün edýär (Power MOSFET Güýç görkezmeleri - “Fairchild” web sahypasyndan göçürip alyp bilersiňiz). Hasaplamakdan başga-da, tehnologiýa göçüň täsirine-de uly täsir edýär. Mysal üçin, ölen ululygyň ulalmagy gar süýşmesine garşylygy ýokarlandyrýar we netijede enjamyň berkligini ýokarlandyrýar. Ahyrky ulanyjylar üçin bu ulgamdaky has uly paketleri ulanmagy aňladýar.
4-nji ädim: Wyklýuçateliň işleýşini kesgitläň
MOSFET saýlamagyň iň soňky ädimi, MOSFET-iň kommutasiýa işini kesgitlemekdir. Geçiş işine täsir edýän köp parametr bar, ýöne iň möhümi derwezäniň / zeýkeşiň, derwezäniň / çeşmäniň we zeýkeş / çeşmäniň sygymlylygydyr. Bu kondensatorlar enjamda kommutasiýa ýitgilerini döredýärler, sebäbi her gezek işledilende zarýad berilýär. Şonuň üçin MOSFET-iň kommutasiýa tizligi peselýär we enjamyň netijeliligi hem peselýär. Geçmek wagtynda enjamdaky umumy ýitgileri hasaplamak üçin dizaýner açylanda (Eon) we öçürilende (Eoff) ýitgileri hasaplamalydyr. MOSFET wyklýuçateliniň umumy güýji aşakdaky deňleme bilen aňladylyp bilner: Psw = (Eon + Eoff) × kommutasiýa ýygylygy. Derwezäniň zarýady (Qgd) kommutasiýa işine iň uly täsir edýär. Öndürijiligiň ähmiýetine esaslanyp, bu kommutasiýa meselesini çözmek üçin täze tehnologiýalar yzygiderli ösdürilýär. Çipiň ulalmagy derwezäniň zarýadyny ýokarlandyrýar; enjamyň ululygyny ýokarlandyrýar. Geçiş ýitgilerini azaltmak üçin derwezäniň zarýadyny azaltmagy maksat edinýän kanal galyň aşaky okislenme ýaly täze tehnologiýalar peýda boldy. Mysal üçin, täze tehnologiýa SuperFET geçiriji ýitgileri azaldyp, RDS (ON) we derwezäniň zarýadyny (Qg) azaltmak arkaly kommutasiýa işini gowulandyryp biler. Şeýlelik bilen, MOSFET-ler kommutasiýa wagtynda ýokary tizlikli naprýa .eniýe geçirijilerine (dv / dt) we tok geçirijilerine (di / dt) çydap bilerler we hatda has ýokary kommutasiýa ýygylyklarynda ygtybarly işläp bilerler.
Iş wagty: Oktýabr-23-2023
