M-OSFET地封装技术图解大全~.doc
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1、-_MOSFET 的封装技术图解大全主板主板 MOSFET 的封装技术图解大全的封装技术图解大全主板的供电一直是厂商和用户关注的焦点,视线从供电相数开始向 MOSFET 器 件转移。这是因为随着 MOSFET 技术的进展,大电流、小封装、低功耗的单芯片 MOSFET 以及多芯片 DrMOS 开始用在主板上,新的功率器件吸引了主板用户的眼 球。本文将对主板采用的 MOSFET 器件的封装规格和封装技术作简要介绍。 MOSFET 芯片制作完成后,需要封装才可以使用。所谓封装就是给 MOSFET 芯片加一个外壳,这个外壳具有支撑、保护、冷却的作用,同时还为芯片提供 电气连接和隔离,以便 MOSFET
2、 器件与其它元件构成完整的电路。芯片的材料、工艺是 MOSFET 性能品质的决定性因素,MOSFET 厂商自然注 重芯片内核结构、密度以及工艺的改进,以提高 MOSFET 的性能。这些技术改进 将付出很高的成本。封装技术也直接影响到芯片的性能和品质,对同样的芯片以不同形式的封 装,也能提高芯片的性能。所以芯片的封装技术是非常重要的。以安装在 PCB 的方式区分,功率 MOSFET 的封装形式有插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)二大类。插入式就是 MOSFET 的管脚穿 过 PCB 的安装孔焊接在 PCB 上。表面贴裝则是 MOSFET 的管脚及散热法兰
3、焊接在 PCB 表面的焊盘上。常见的直插式封装如双列直插式封装(DIP),晶体管外形封装(TO),插 针网格阵列封装(PGA)等。典型的表面贴装式如晶体管外形封装(D-PAK),小外形晶体管封装-_(SOT),小外形封装(SOP),方形扁平封装(QFP),塑封有引线芯片载体 (PLCC)等等。电脑主机板一般不采用直插式封装的 MOSFET,本文不讨论直插式封装的 MOSFET。一般来说,“芯片封装”有 2 层含义,一个是封装外形规格,一个是封装 技术。对于封装外形规格来说,国际上有芯片封装标准,规定了统一的封装形 状和尺寸。封装技术是芯片厂商采用的封装材料和技术工艺,各芯片厂商都有 各自的技术
4、,并为自己的技术注册商标名称,所以有些封装技术的商标名称不 同,但其技术形式基本相同。我们先从标准的封装外形规格说起。一、标准封装规格1、TO 封装TO(Transistor Out-line)的中文意思是“晶体管外形”。这是早期的封 装规格,例如 TO-92,TO-92L,TO-220,TO-252 等等都是插入式封装设计。近 年来表面贴装市场需求量增大,TO 封装也进展到表面贴装式封装。TO252 和 TO263 就是表面贴装封装。其中 TO-252 又称之为 D-PAK,TO-263 又称之为 D2PAK。-_D-PAK 封装的 MOSFET 有 3 个电极,栅极(G)、漏极(D)、源极
5、(S)。 其中漏极(D)的引脚被剪断不用,而是使用背面的散热板作漏极(D),直接 焊接在 PCB 上,一方面用于输出大电流,一方面通过 PCB 散热。所以 PCB 的 D- PAK 焊盘有三处,漏极(D)焊盘较大。2、SOT 封装SOT(Small Out-Line Transistor)小外形晶体管封装。这种封装就是贴 片型小功率晶体管封装,比 TO 封装体积小,一般用于小功率 MOSFET。常见的 规格有:主板上常用四端引脚的 SOT-89 MOSFET。-_3、SOP 封装SOP(Small Out-Line Package)的中文意思是“小外形封装”。SOP 是表 面贴装型封装之一,引
6、脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L 字形)。材料有塑料和 陶瓷两种。SOP 也叫 SOL 和 DFP。SOP 封装标准有 SOP-8、SOP-16、SOP- 20、SOP-28 等等,SOP 后面的数字表示引脚数。MOSFET 的 SOP 封装多数采用 SOP-8 规格,业界往往把“P”省略,叫 SO(Small Out-Line )。SO-8 采用塑料封装,没有散热底板,散热不良,一般用于小功率 MOSFET。-_SO-8 是 PHILIP 公司首先开发的,以后逐渐派生出 TSOP(薄小外形封装)、 VSOP(甚小外形封装)、 SSOP(缩小型 SOP)、TSSOP(薄的缩小型 SOP)等标 准
7、规格。这些派生的几种封装规格中,TSOP 和 TSSOP 常用于 MOSFET 封装。5、QFN-56 封装QFN(Quad Flat Non-leaded package)是表面贴装型封装之一,中文叫做 四边无引线扁平封装,是一种焊盘尺寸小、体积小、以塑料作为密封材料的新 兴表面贴装芯片封装技术。现在多称为 LCC。QFN 是日本电子机械工业会规定的 名称。封装四边配置有电极接点,由于无引线,贴装占有面积比 QFP 小,高度 比 QFP 低。这种封装也称为 LCC、PCLC、PLCC 等。QFN 本来用于集成电路的 封装,MOSFET 不会采用的。Intel 提出的整合驱动与 MOSFET
8、的 DrMOS 采用 QFN-56 封装,56 是指在芯片背面有 56 个连接 Pin。二、最新封装形式由于 CPU 的低电压、大电流的发展趋势,对 MOSFET 提出输出电流大,导通 电阻低,发热量低散热快,体积小的要求。MOSFET 厂商除了改进芯片生产技术-_和工艺外,也不断改进封装技术,在与标准外形规格兼容的基础上,提出新的 封装外形,并为自己研发的新封装注册商标名称。下面分别介绍主要 MOSFET 厂商最新的封装形式。1、瑞萨(RENESAS)的 WPAK、LFPAK 和 LFPAK-I 封装WPAK 是瑞萨开发的一种高热辐射封装,通过仿 D-PAK 封装那样把芯片散热 板焊接在主板
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