MOS管是半导体场效应管的简称。和MOS管相关的,大多数是与封装有关的问题。在一些条件相同的条件下,目前主流的几种封装其实是存在着一定的限制的。那么这些限制都有哪些,由如何寻找出突破呢?
目前几种主流的封装中存在着如下几种限制:
封装电感
内部焊线框架内的漏极、源极和栅极连接处会产生寄生电感。而源漏极电感将会以共源电感形式出现在电路中,将会影响MOSFET的
开关速度。
封装电阻
MOSFET在导通时电阻即Rdson,这个电阻主要包括芯片内电阻和封装电阻。其中焊线等引入的封装电阻会因焊线数量的不同而有很大不同。
PN结到PCB的热阻
源极的热传导路径:芯片>焊线>外部引脚>PCB板,较长的热传导路径必然引起高热阻,且焊线较细较长,封装热阻会更高。
PN结到外壳的热阻
例如,标准的SO-8器件是塑封材料完全包封,由于塑料是热的不良导体,芯片到封装外壳的热传导很差。
改善的必要性
下面我们用例子说明一下改善这几方面的必要性。
图1
微处理器供电为例子,这是一个较为典型的BUCK同步整流的例子。简单分析可知。现时CPU的工作频率已经由MHz级转向GHz 级,工作电压为1.3V 左右。要求到供电电源上到MHz级电磁干扰在可控范围,输出电流0A~50A(考虑到笔记本电脑或平板电脑从“睡眠”到“大运算工作”,正常工作电流10A~20A)。其典型输入电压为7.5V 到21V,电路中控制和续流用的功率器件普遍采用30V 的MOSFET。如图1所示。
此类电源系统的总体能效一般会要求在95%以上。