新闻详情 当前位置：首页 > 行业资讯 > 解构MOSFET源起之道

　　文中由英器件设计方案和科研开发责任人A ** a Mirchandani、产品市场部经理Bastian Lang给予。

　　过去的50年来，这个世界发生了天翻地覆的转变，各种各样新的经济发展、社会发展和技术性发展趋势层出不穷，而且正以不一样的方法深远影响着大家的日常日常生活。

　　殊不知，无论全球怎样转变、转变到啥子水平，有一件事却不会改变，即：

　　技术性，之中起着非常重要的功效。

　　不论是纯电动车、物联网技术、人工智能技术、数据信息互连或是5G，这种全是现如今和将来重要的技术性推动的自主创新。这种新的主要用途不但对我们的日常生活拥有广阔的危害，并且对深层次的设计方案也明确提出了更好的规定。设计方案技术工程师在工作上每日都是会遇到新的试炼：要融入新的开关电源构架和更好的总相电压、要在更小的大小内传送很大的功率、完成更多的功率相对密度和变换高效率。大家务必开发设计出不一样的解决方法，以解决这种试炼。

　　殊不知，纵览这种计划方案身后的顾客价值，我们可以发现全部这一些都是会归结到最细微的关键点：

微集成ic。

　　不容置疑，能不能恰当地挑选适宜的功率电源开关器件决策着全部系统的性能（包含稳定性）。

自始至终处在重要功率半导体材料自主创新的前端

　　英飞凌有着超出40年的功率MOSFET自主创新工作经验，一直在助推着协助设计方案技术工程师处理日常工作上碰到的试炼，完成她们的设计方案总体目标。虽然这种总体目标很有可能在这里两年早已发生了更改，但英飞凌产品身后的创新意识一直围绕从器件设计方案、技术性、封装、产品开发设计到生产加工的所有全过程。

　　回望MOSFET领域的进步历史时间，MOSFET技术性的不断发展巨大地充足了它的产品运用和行业前景，早已成为了大家在日常生活中必不可少的一部分。1979年发布了第一个六边形拓扑结构MOSFET。1995年又发布了新一代MOSFET技术性：该技术性根据专业的四掩膜加工工艺，运用自主创新的自两端对齐特点来提升生产制造精密度和生产量；该加工工艺使MOSFET的生产制造周期时间非常明显减少（与六步加工工艺的规定对比），结深比传统手工艺减少了40%，进而大幅度降低了晶体三极管结电阻，与此同时也增强了盈余管理。

　　在这种科研开发出去以后没多久，就问世出了全世界第一款FETKY产品：它是将MOSFET和肖特基二极管集成化到一个封装中去，进而巨大地减少了DC-DC转化器产品的规格和功率耗损。

　　之后，在1999年又发布了一种新的花纹平面图技术性：它运用专业的生产制造专业技术人员，完成了彻底自两端对齐生产制造加工工艺；其较大特性便是它的密度高的平面图构造，该构造可以给予非常低的关断电阻器、非凡的高频率工作中特点、业内最好的产品盈余管理和优异的生产制造周期时间。同一年，还推行了业内最大模块相对密度和最少关断电阻器RDS（on） 的管沟式MOSFET产品系列产品：该技术性致力于为手机上、笔记本和其他各种各样携带式电子产品给予全新的产品，与此同时也为性能更强的产品发售刮平了路面。

　　2000年，又公布了第一个极低开关损耗的OptiMOS? MOSFET产品系列产品，它可以协助设计方案工作人员提高高效率、提升功率相对密度。OptiMOS?系列产品历经十几年的发展趋势，如今早已升级到了第六代。OptiMOS?产品可给予非常低的RDS（on），并兼顾优异的高频开关性能。OptiMOS?系列产品对于各种各样运用和线路开展了提升，比如网络服务器、台式机电脑、无线充电器、快速充电器中开关电源电路（ ** PS）里的同步整流和OR-ing电源电路。除此之外，在2012年还发布了低RDS（on）、高电流量特性的StrongIRFET?系列产品MOSFET产品，它是这些既规定主要参数性能、又规定产品盈余管理的低频率运用的佳挑选。

　　英飞凌12-300 V功率MOSFET产品的技术性进步和产品系列产品

　　封装自主创新也是英飞凌MOSFET产品发展趋势的关键。1993年，大家发布了业内第一个功率MOSFET的表贴封装方式：SOT-223。2002年，又发布了一种专利权的表贴封装方式：DirectFET?功率封装：它采取了一种最新的联接方式，在传输和热效层面都拥有颠覆性的性能提高。2013年，发布了现如今已被普遍采用的TO-Leadless封装：与传统的的D2PAK封装对比，它可以在更小的封装规格内达成更多的电流量工作能力。近期，英飞凌又发布了PQFN 3.3 x 3.3 源极底置（Source-Down）封装的OptiMOS?功率MOSFET产品系列产品，其内部结构芯片左右颠倒（源极在底端），进而巨大地改进了热性能、减少了RDS（on）。

StrongIRFET™和OptiMOS™产品系列产品中节约室内空间的高性能封装

　　使我们细心科学研究一下，封装自主创新可以为实际运用产生的益处

　为提高系统软件性能的射频收发器自主创新

　　这儿选定的运用案例是人工智能技术。功率管理方法，更具体地说，系统软件中给CPU和ASIC配电的电源转换器的功率相对密度，是设计方案工作人员在完成人工智能技术及其达到云计算技术和云储存要求层面存在的较大试炼之一。

　　伴随着48V总相电压的引进，大量的开关电源变换阶段被引进到了功率链中来。这类变换务必在合理负荷周边开展，以防止传送耗损，进而能够更好地从48V这一更高的总相电压中获益。依靠英飞凌的混和电源开关电容器（HSC）串联谐振DC-DC转化器计划方案，并运用英飞凌全新的源级底置（Source-Down） OptiMOS? 功率MOSFET器件，可以在系统软件等级完成功率变换的自主创新。这类全新升级的拓扑结构与当今流行变换计划方案对比，表明出了提高功率相对密度和高效率程度的极大发展潜力。融合英飞凌全新升级的源极底置（Source-Down） MOSFET产品系列产品，此方法可以完成从最底层、器件自主创新逐渐的，与此同时兼具系统软件性能的总体提升。

　　使我们一起来看看这一点是怎么保证的

　　要摆脱功率相对密度的试炼，就必须器件等级的自主创新，及其串联谐振拓扑结构的改善。

　　伴随着英飞凌源极置底（Source-Down） 封装技术性的发布，IQE006NE2LM5产品进一步提高了功率器件的电气设备和热性能，进而达到了当代大数据中心运用需要的高功率相对密度。这类自主创新封装的具体优点包含：

　　● RDS（on）和功率耗损I?R减少了30%

　　● 减少了封装有关的寄生参数，减少了品质因素（FOM），开关损耗也更低

　　● 减少了传热系数Rthjc，提升了封装内的发热量遍布

　　● 传热垫坐落于源极管脚以上，可提升合理布局，大的GND总面积可以具有排热功效

　　为了更好地较为性能优点大家与此同时检测了二种8:1混和电源开关电容器（HSC）转化器

　　一种是根据传统的的漏极底置 （Drain-Down） 器件（BSZ011NE2LS5I），另一种是根据全新升级的源极底置 （Source-Down） 器件（IQE006NE2LM5）。

　　图2展示了器件的热性能比照。应用传统式封装时，可以留意到一个网络热点（图3a）；可是当应用新的源极底置（Source-Down） 封装时可以清除这一网络热点（图3b）。源极底置 （Source-Down） MOSFET的温度获得了明显改进：与漏极底置（Drain-Down）器件对比，外表温度低了9°C。图4表明了高效率比照（包含协助开关电源耗损）。选用新式源极底置（Source-Down）器件的系统软件高效率高些，功率相对密度也得到明显提高。

　　HSC转化器在48 V键入、450 W时的热性能：

　　a）应用BSZ011NE2LS5I，b）应用IQE006NE2LM5

　　BSZ011NE2LS5I和IQE006NE2LM5在Tamb = 24°C且v = 3.3 m / s标准下，HSC转化器在48 V转6 V时的高效率（包含协助开关电源耗损）。

　　当今危害大家日常日常生活的社会发展流行趋势，给设计方案技术工程师和半导体材料生产商产生了不容乐观的试炼。

　　40很多年来，英飞凌功率MOSFET的自主创新早已证实：器件级的提升可以明显提高系统软件性能优点，并可助推造就更轻轻松松、更安全性、更节能环保的将来。

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