د بریښنا سیمیکمډکټر وسیلې په پراخه کچه په صنعت ، مصرف ، نظامي او نورو برخو کې کارول کیږي ، او لوړ ستراتیژیک موقعیت لري. راځئ چې د عکس څخه د بریښنا وسیلو عمومي عکس ته یو نظر وکړو:
د بریښنا سیمیکمډکټر وسیلې د سرکټ سیګنالونو کنټرول درجې سره سم په بشپړ ډول ، نیم کنټرول شوي ډول او غیر کنټرول وړ ډولونو ویشل کیدی شي. یا د موټر چلولو سرکټ سیګنال ملکیتونو سره سم ، دا د ولټاژ چلول شوي ډول ، اوسني چلونکي ډول ، او داسې نورو ویشل کیدی شي.
| طبقه بندي | ډول | د ځانګړي بریښنا سیمیکمډکټر وسایل |
| د بریښنایی سیګنالونو کنټرول | نیم کنټرول شوی ډول | SCR |
| بشپړ کنټرول | GTO، GTR، MOSFET، IGBT | |
| بې کنټروله | د بریښنا ډایډ | |
| د موټر چلولو سیګنال ځانګړتیاوې | د ولټاژ چلول ډول | IGBT، MOSFET، SITH |
| د اوسني چلولو ډول | SCR، GTO، GTR | |
| اغیزمن سیګنال څپې | د نبض محرک ډول | SCR، GTO |
| د بریښنایی کنټرول ډول | GTR، MOSFET، IGBT | |
| هغه حالتونه چې د اوسني بار وړونکي الکترون برخه اخلي | دوه قطبي وسیله | پاور ډایډ، SCR، GTO، GTR، BSIT، BJT |
| یونیپولر وسیله | MOSFET، SIT | |
| جامع وسیله | MCT، IGBT، SITH او IGCT |
د بریښنا مختلف سیمیکمډکټر وسایل مختلف ځانګړتیاوې لري لکه ولتاژ، اوسنی ظرفیت، د خنډ وړتیا، او اندازه. په ریښتیني کارونې کې ، مناسب وسایل باید د مختلف برخو او اړتیاو سره سم غوره شي.
د سیمیکمډکټر صنعت د خپل زیږون راهیسې د دریو نسلونو مادي بدلونونو څخه تیر شوی. تر دې دمه ، د سی لخوا نمایش شوي لومړی سیمیکمډکټر مواد لاهم په عمده ډول د بریښنا سیمیکمډکټر وسیلو په ساحه کې کارول کیږي.
| د سیمی کنډکټر مواد | بندګاپ (eV) | د خړوبولو نقطه (K) | اصلي غوښتنلیک | |
| د لومړي نسل سیمیکمډکټر توکي | Ge | ۱.۱ | ۱۲۲۱ | ټیټ ولتاژ، ټیټ فریکونسۍ، د منځنۍ بریښنا ټرانزیسټرونه، فوتوډیکټورونه |
| د دوهم نسل سیمیکمډکټر مواد | Si | 0.7 | ۱۶۸۷ ز | |
| د دریم نسل سیمیکمډکټر توکي | GaAs | 1.4 | ۱۵۱۱ | مایکروویو، د ملی میتر څپې وسایل، د رڼا د جذبولو وسایل |
| SiC | 3.05 | ۲۸۲۶ | 1. لوړ حرارت، لوړ فریکونسی، د وړانګو مقاومت لوړ بریښنا وسایل 2. نیلي، درجې، بنفشي رڼا- emitting diodes، سیمیکنډکټر لیزرونه | |
| GAN | 3.4 | ۱۹۷۳ | ||
| AIN | 6.2 | 2470 | ||
| C | 5.5 | 3800 | ||
| ZnO | 3.37 | ۲۲۴۸ | ||
د نیمه کنټرول شوي او بشپړ کنټرول شوي بریښنا وسیلو ځانګړتیاوې لنډیز کړئ:
| د وسیلې ډول | SCR | GTR | MOSFET | IGBT |
| د کنټرول ډول | د نبض محرک | اوسنی کنټرول | ولتاژ کنټرول | د فلم مرکز |
| د ځان تړلو کرښه | د تګ راتګ بندول | د ځان بندولو وسیله | د ځان بندولو وسیله | د ځان بندولو وسیله |
| کاري فریکونسۍ | ~1khz | ~30khz | 20khz-Mhz | ~40khz |
| د موټر چلولو ځواک | کوچنی | لوی | کوچنی | کوچنی |
| د زیانونو بدلول | لوی | لوی | لوی | لوی |
| د انتقال ضایع | کوچنی | کوچنی | لوی | کوچنی |
| ولتاژ او اوسنۍ کچه | 最大 | لوی | لږ تر لږه | نور |
| عادي غوښتنلیکونه | د منځنۍ فریکونسۍ انډکشن تودوخه | د UPS فریکوینسي کنورټر | د بریښنا رسولو بدلول | د UPS فریکوینسي کنورټر |
| قیمت | ټیټ | ښکته | په منځ کې | تر ټولو ګران |
| د چال چلن انډول اغیز | لري | لري | هیڅ نه | لري |
MOSFETs وپیژنئ
MOSFET د انډول لوړ خنډ، ټیټ شور، او ښه حرارتي ثبات لري؛ دا د تولید ساده پروسه او قوي وړانګې لري ، نو دا معمولا د امپلیفیر سرکیټونو یا سویچ کولو سرکټونو کې کارول کیږي؛
(1) د انتخاب اصلي پیرامیټرې: د وچولو سرچینې ولتاژ VDS (د ولتاژ سره مقاومت)، د ID پرله پسې لیکج اوسني، RDS (آن) آن مقاومت، د Ciss ان پټ ظرفیت (جنکشن ظرفیت)، د کیفیت فاکتور FOM=Ron*Qg، او نور.
(2) د بیلابیلو پروسو له مخې، دا په TrenchMOS ویشل شوی: خندق MOSFET، په عمده توګه د 100V دننه د ټیټ ولتاژ ساحه کې؛ SGT (Split Gate) MOSFET: د ویشلو دروازه MOSFET، په عمده توګه د 200V دننه د متوسط او ټیټ ولتاژ ساحه کې؛ SJ MOSFET: سوپر جنکشن MOSFET، په عمده توګه د لوړ ولتاژ په ساحه کې 600-800V؛
د بریښنا په بدلولو کې، لکه د خلاصې ډرین سرکټ کې، ډرین د بار سره تړل کیږي، چې د خلاصې ډرین په نوم یادیږي. په خلاص ډرین سرکیټ کې، مهمه نده چې څومره لوړ ولتاژ ولتاژ سره وصل وي، د بار بار روان او بند کیدی شي. دا یو مثالی انلاګ سویچینګ وسیله ده. دا د بدلولو وسیلې په توګه د MOSFET اصول دی.
د بازار د ونډې له مخې، MOSFETs نږدې ټول د لویو نړیوالو تولیدونکو په لاسونو کې متمرکز دي. د دوی په منځ کې، Infineon په 2015 کې IR (American International Rectifier Company) ترلاسه کړ او د صنعت مشر شو. ON Semiconductor د سپتمبر په 2016 کې د Fairchild Semiconductor استملاک هم بشپړ کړ، د بازار ونډه دویم ځای ته ورسیده، او بیا د پلور درجه بندي رینساس، توشیبا، IWC، ST، ویش، انشي، میګنا، او نور وو.
د MOSFET اصلي برانډونه په څو لړۍ ویشل شوي: امریکایی، جاپاني او کوریا.
امریکایی لړۍ: Infineon، IR، Fairchild، ON سیمیکمډکټر، ST، TI، PI، AOS، او نور.
جاپاني: توشیبا، رینساس، ROHM، او نور؛
د کوریا لړۍ: میګنا، KEC، AUK، مورینا هیروشی، شینان، KIA
د MOSFET کڅوړې کټګورۍ
د هغه طریقې له مخې چې دا په PCB بورډ کې نصب شوی، د MOSFET کڅوړو دوه اصلي ډولونه شتون لري: پلګ ان (د سوري له لارې) او د سطحې ماونټ (سرفیس ماونټ). د
د پلګ ان ډول پدې معنی دی چې د MOSFET پنونه د PCB بورډ د نصب کولو سوري څخه تیریږي او د PCB بورډ ته ویلډ شوي. په عام پلگ ان کڅوړو کې شامل دي: دوه اړخیز ان لاین کڅوړه (DIP) ، د ټرانزیسټر آوټ لاین بسته (TO) ، او د پن گرډ سرې کڅوړه (PGA).
پلگ ان بسته بندي
د سطحې نصب کول هغه ځای دی چیرې چې د MOSFET پنونه او د تودوخې تحلیل فلانج د PCB بورډ په سطحه پیډونو ته ویلډ کیږي. د سطحي ماونټ عام کڅوړې عبارت دي له: د ټرانزیسټر آوټ لاین (D-PAK) ، کوچني آوټ لاین ټرانزیسټر (SOT) ، د کوچني آوټ لاین کڅوړه (SOP) ، کواډ فلیټ بسته (QFP) ، پلاستیک لیډ چپ کیریر (PLCC) ، او داسې نور.
د سطحې نصب کڅوړه
د ټیکنالوژۍ پراختیا سره، د PCB بورډونه لکه مور بورډونه او ګرافیک کارتونه اوس مهال لږ او لږ مستقیم پلګ-ان بسته بندي کاروي، او د سطحې ماونټ بسته بندي ډیر کارول کیږي.
1. دوه ګونی ان لاین بسته (DIP)
د DIP کڅوړه د پنونو دوه قطارونه لري او اړتیا لري چې د DIP جوړښت سره چپ ساکټ کې دننه شي. د دې د اخستلو طریقه SDIP (Shrink DIP) ده، کوم چې د انقباض دوه اړخیزه کڅوړه ده. د پن کثافت د DIP په پرتله 6 ځله لوړ دی.
د DIP بسته بندۍ جوړښت فارمونه عبارت دي له: څو پرت سیرامیک ډبل ان لاین DIP، واحد پرت سیرامیک ډبل ان لاین DIP، د لیډ چوکاټ DIP (د شیشې - سیرامیک سیل کولو ډول، د پلاستيکي انکپسول جوړښت ډول، د سیرامیک ټیټ خټکي شیشې encapsulation په شمول. type) etc. د DIP بسته بندۍ ځانګړتیا دا ده چې دا کولی شي په اسانۍ سره د PCB بورډونو سوري ویلډینګ احساس کړي او د مور بورډ سره ښه مطابقت لري.
په هرصورت ، ځکه چې د دې بسته کولو ساحه او ضخامت نسبتا لوی دی ، او پنونه د پلګ کولو او غیر پلګ کولو پروسې په جریان کې په اسانۍ سره زیانمن کیږي ، اعتبار ضعیف دی. په ورته وخت کې ، د پروسې د نفوذ له امله ، د پنونو شمیر عموما له 100 څخه ډیر نه وي. له همدې امله ، د بریښنایی صنعت د لوړ ادغام په پروسه کې ، د DIP بسته بندي په تدریجي ډول د تاریخ له مرحلې څخه وتلې.
2. د ټرانزیسټر آوټ لاین بسته (TO)
د بسته بندۍ لومړني مشخصات، لکه TO-3P، TO-247، TO-92، TO-92L، TO-220، TO-220F، TO-251، او نور ټول د بسته بندۍ ډیزاینونه دي.
TO-3P/247: دا د متوسط لوړ ولتاژ او لوړ اوسني MOSFETs لپاره د بسته بندۍ یو عام ډول کارول کیږي. محصول د لوړ مقاومت ولتاژ او قوي ماتولو مقاومت ځانګړتیاوې لري. د
TO-220/220F: TO-220F په بشپړ ډول پلاستيکي کڅوړه ده، او په ریډیټر کې د نصبولو په وخت کې د انسول کولو پیډ اضافه کولو ته اړتیا نشته؛ TO-220 یو فلزي شیټ لري چې د منځنۍ پن سره وصل دی، او د ریډیټر نصبولو په وخت کې د انسول کولو پیډ ته اړتیا ده. د دې دوه کڅوړو سټایلونو MOSFETs ورته ښکاري او د یو بل سره د تبادلې وړ کارول کیدی شي. د
TO-251: دا بسته شوي محصول په عمده ډول د لګښتونو کمولو او د محصول اندازه کمولو لپاره کارول کیږي. دا په عمده توګه په چاپیریال کې کارول کیږي د متوسط ولتاژ سره او د 60A لاندې لوړ اوسني او د 7N لاندې لوړ ولټاژ. د
TO-92: دا کڅوړه یوازې د ټیټ ولتاژ MOSFET (اوسني د 10A لاندې ، د 60V لاندې ولټاژ سره مقاومت) او د لوړ ولټاژ 1N60/65 لپاره کارول کیږي ترڅو لګښتونه کم کړي.
په وروستي کلونو کې ، د پلګ ان بسته کولو پروسې لوړ ویلډینګ لګښت او د پیچ ډول محصولاتو ته د تودوخې ټیټ تحلیل فعالیت له امله ، د سطحې ماونټ بازار کې غوښتنې دوام لري ، کوم چې د TO بسته بندۍ پراختیا لامل هم شوی. د سطحي نصب بسته بندي ته.
TO-252 (د D-PAK په نوم هم یادیږي) او TO-263 (D2PAK) دواړه د سطحې ماونټ کڅوړې دي..
د بسته بندي محصول بڼه
TO252/D-PAK د پلاستيکي چپ کڅوړه ده، کوم چې معمولا د بریښنا ټرانزیسټرونو او ولټاژ ثبات چپسونو بسته کولو لپاره کارول کیږي. دا یو له اوسني اصلي جریان کڅوړو څخه دی. MOSFET د دې بسته بندۍ میتود په کارولو سره درې الیکټروډونه لري، دروازه (G)، ډرین (D)، او سرچینه (S). د ډرین (D) پن پرې شوی او نه کارول کیږي. پرځای یې، په شا کې د تودوخې سنک د ډرین (D) په توګه کارول کیږي، کوم چې مستقیم PCB ته ویلډ شوی. له یوې خوا، دا د لوی جریانونو تولید لپاره کارول کیږي، او له بلې خوا، دا د PCB له لارې تودوخه خپروي. له همدې امله، په PCB کې درې D-PAK پیډونه شتون لري، او د ډرین (D) پیډ لوی دی. د بسته بندۍ ځانګړتیاوې په لاندې ډول دي:
TO-252/D-PAK د بسته بندي اندازه مشخصات
TO-263 د TO-220 یو ډول دی. دا په عمده توګه د تولید موثریت او د تودوخې تحلیل ښه کولو لپاره ډیزاین شوی. دا خورا لوړ اوسني او ولټاژ ملاتړ کوي. دا د منځني ولتاژ لوړ اوسني MOSFETs کې د 150A لاندې او د 30V پورته څخه ډیر عام دی. د D2PAK (TO-263AB) سربیره، پدې کې TO263-2، TO263-3، TO263-5، TO263-7 او نور سټایلونه هم شامل دي، چې د TO-263 تابع دي، په عمده توګه د پنونو مختلف شمیر او فاصلو له امله. .
TO-263/D2PAK بسته اندازه مشخصاتs
3. د پن گرډ سرنی بسته (PGA)
د PGA (Pin Grid Array Package) چپ دننه او بهر ډیری مربع سري پنونه شتون لري. هر مربع سري پن د چپ شاوخوا په یو ټاکلي فاصله کې تنظیم شوی. د پنونو شمیر پورې اړه لري، دا د 2 څخه تر 5 حلقو کې جوړ کیدی شي. د نصبولو په جریان کې، یوازې د ځانګړي PGA ساکټ کې چپ داخل کړئ. دا د اسانه پلګ کولو او غیر پلګ کولو او لوړ اعتبار ګټې لري ، او کولی شي د لوړې فریکونسۍ سره تطابق وکړي.
د PGA بسته سټایل
د دې ډیری چپ سبسټریټونه د سیرامیک موادو څخه جوړ شوي ، او ځینې یې د سبسټریټ په توګه ځانګړي پلاستيکي رال کاروي. د ټیکنالوژۍ په شرایطو کې، د پن مرکز فاصله معمولا 2.54mm وي، او د پنونو شمیر له 64 څخه تر 447 پورې وي. د دې ډول بسته بندۍ ځانګړتیا دا ده چې د بسته بندي ساحه (حجم) کوچنی وي، د بریښنا مصرف (کارکردګۍ) ټیټ وي. ) دا کولی شي مقاومت وکړي، او برعکس. د چپسونو دا بسته بندۍ سټایل په لومړیو ورځو کې خورا عام و ، او ډیری یې د لوړ بریښنا مصرف محصولاتو لکه CPUs بسته کولو لپاره کارول کیده. د مثال په توګه، Intel's 80486 او Pentium ټول د دې بسته بندۍ سټایل کاروي؛ دا په پراخه کچه د MOSFET جوړونکو لخوا نه منل کیږي.
4. د کوچني آوټ لاین ټرانزیسټر کڅوړه (SOT)
SOT (کوچنی آوټ لاین ټرانزیسټر) د پیچ ډوله کوچني بریښنا ټرانزیسټر کڅوړه ده چې په عمده ډول د SOT23، SOT89، SOT143، SOT25 (یعنی SOT23-5) او داسې نور په شمول SOT323، SOT363/SOT26 (یعنی SOT23-6) او نور ډولونه دي. ترلاسه شوي، کوم چې د TO کڅوړو په پرتله په اندازې کې کوچني دي.
د SOT بسته ډول
SOT23 یو عام کارول شوی ټرانزیسټر کڅوړه ده چې د دریو وزرونو شکل لرونکي پنونو سره لري ، لکه راټولونکی ، ایمیټر او بیس چې د اجزا د اوږدې غاړې دواړو خواو کې لیست شوي. د دوی په منځ کې، ایمیټر او بیس په ورته اړخ کې دي. دا د ټیټ بریښنا ټرانزیسټرونو ، د ساحې اغیزې ټرانزیسټورونو او د مقاومت شبکې سره مرکب ټرانزیسټرونو کې عام دي. دوی ښه ځواک لري مګر ضعیف سولډر وړتیا لري. بڼه په لاندې شکل (a) کې ښودل شوې.
SOT89 درې لنډ پنونه لري چې د ټرانزیسټر په یوه اړخ کې توزیع شوي. بل اړخ د فلزي تودوخې سنک دی چې د تودوخې د ضایع کیدو ظرفیت لوړولو لپاره بیس سره وصل دی. دا د سیلیکون بریښنا سطحه ماونټ ټرانزیسټرونو کې عام دی او د لوړ بریښنا غوښتنلیکونو لپاره مناسب دی. بڼه په لاندې شکل (b) کې ښودل شوې. د
SOT143 د وزر په شکل څلور لنډ پنونه لري، کوم چې د دواړو خواوو څخه رهبري کیږي. د پن پراخه پای راټولونکی دی. دا ډول بسته په لوړه فریکونسۍ ټرانزیسټرونو کې عام ده، او بڼه یې په لاندې شکل (c) کې ښودل شوې. د
SOT252 د لوړ ځواک ټرانزیسټر دی چې درې پنونه له یو اړخ څخه تیریږي ، او مینځنۍ پن لنډ دی او راټولونکی دی. په بل پای کې لوی پن سره وصل کړئ، کوم چې د تودوخې د ضایع کولو لپاره د مسو پاڼه ده، او بڼه یې لکه څنګه چې په لاندې شکل (d) کې ښودل شوي.
د عام SOT کڅوړې ظاهري پرتله کول
څلور ټرمینل SOT-89 MOSFET معمولا په مور بورډونو کې کارول کیږي. د هغې ځانګړتیاوې او ابعاد په لاندې ډول دي:
د SOT-89 MOSFET اندازه مشخصات (یونټ: mm)
5. د وړوکي نقشې بسته (SOP)
SOP (کوچنی آوټ لاین بسته) د سطحي ماونټ کڅوړو څخه یو دی ، چې د SOL یا DFP په نوم هم یادیږي. پنونه د کڅوړې له دواړو خواو څخه د سیګل وزر په شکل (L شکل) کې ایستل شوي. مواد پلاستيکي او سیرامیک دي. د SOP بسته بندۍ معیارونه SOP-8، SOP-16، SOP-20، SOP-28 او نور شامل دي. د SOP وروسته شمیره د پنونو شمیر په ګوته کوي. د MOSFET SOP ډیری کڅوړې د SOP-8 مشخصات غوره کوي. صنعت اکثرا "P" پریږدي او د SO (کوچنۍ بهر لاین) په توګه لنډیز کوي.
د SOP-8 بسته اندازه
SO-8 لومړی د PHILIP شرکت لخوا جوړ شو. دا په پلاستيک کې بسته شوی، د تودوخې د ضایع کولو لاندینۍ پلیټ نلري، او د تودوخې ضعیف تحلیل لري. دا عموما د ټیټ بریښنا MOSFETs لپاره کارول کیږي. وروسته، معیاري مشخصات لکه TSOP (Thin Small Outline Package)، VSOP (ډیر کوچنی آوټ لاین بسته)، SSOP (Shrink SOP)، TSSOP (پتلی لنډول SOP)، او داسې نور په تدریجي ډول ترلاسه شول؛ د دوی په منځ کې، TSOP او TSSOP معمولا د MOSFET بسته بندۍ کې کارول کیږي.
د SOP اخیستل شوي مشخصات معمولا د MOSFETs لپاره کارول کیږي
6. د کواډ فلیټ بسته (QFP)
په QFP (پلاستیک کواډ فلیټ بسته) کڅوړه کې د چپ پنونو ترمینځ واټن خورا کوچنی دی او پنونه خورا پتلي دي. دا عموما په لوی پیمانه یا خورا لوی مدغم شوي سرکیټونو کې کارول کیږي، او د پنونو شمیر عموما له 100 څخه ډیر وي. په دې بڼه کې بسته شوي چپس باید د SMT سطحي نصبولو ټیکنالوژي کاروي ترڅو چپ د مور بورډ ته سولر کړي. د بسته بندۍ دا طریقه څلور لوی ځانګړتیاوې لري: ① دا د SMD سطحې نصبولو ټیکنالوژۍ لپاره مناسبه ده چې د PCB سرکټ بورډونو کې د تارونو نصبولو لپاره؛ ② دا د لوړې فریکونسۍ کارولو لپاره مناسب دی؛ ③ دا کار کول اسانه دي او لوړ اعتبار لري؛ ④ د چپ ساحې او بسته بندۍ ساحې ترمنځ تناسب کوچنی دی. د PGA بسته بندۍ میتود په څیر، د بسته بندۍ دا طریقه چپ په پلاستيکي کڅوړه کې پوښي او نشي کولی تولید شوي تودوخه ضایع کړي کله چې چپ په وخت سره کار کوي. دا د MOSFET فعالیت ښه کول محدودوي؛ او د پلاستيک بسته بندي پخپله د وسیلې اندازه ډیروي، کوم چې د رڼا، پتلی، لنډ او کوچني په لور د سیمیکمډکټرونو پراختیا لپاره اړتیاوې نه پوره کوي. سربیره پردې ، د بسته بندۍ دا ډول میتود د یو واحد چپ پراساس دی ، کوم چې د ټیټ تولید موثریت او د بسته بندۍ لوړ لګښت ستونزې لري. له همدې امله، QFP په ډیجیټل منطق LSI سرکیټونو کې د کارولو لپاره خورا مناسب دی لکه مایکرو پروسیسر / دروازې سرې، او د انلاګ LSI سرکټ محصولاتو بسته کولو لپاره هم مناسب دی لکه د VTR سیګنال پروسس کول او آډیو سیګنال پروسس کول.
7، د کواډ فلیټ کڅوړه پرته له لیډ (QFN)
د QFN (Quad Flat Non-leaded Package) کڅوړه په څلورو خواوو کې د الکترود تماسونو سره سمبال شوې. ځکه چې هیڅ لیډ شتون نلري، د نصب کولو ساحه د QFP څخه کوچنۍ ده او لوړوالی یې د QFP څخه ټیټ دی. د دوی په منځ کې، سیرامیک QFN د LCC (لیډلیس چپ کیریرز) په نوم هم یادیږي، او د ټیټ لګښت پلاستيکي QFN د شیشې epoxy رال چاپ شوي سبسټریټ بیس مواد کارول کیږي د پلاستيک LCC، PCLC، P-LCC، او داسې نور په نوم یادیږي. ټیکنالوژي د کوچني پیډ اندازې ، کوچني حجم ، او پلاستيک سره د سیل کولو موادو په توګه. QFN په عمده توګه د مدغم سرکټ بسته بندۍ لپاره کارول کیږي، او MOSFET به نه کارول کیږي. په هرصورت، ځکه چې انټیل د یو مدغم ډرایور او MOSFET حل وړاندیز کړی، دا په QFN-56 بسته کې DrMOS پیل کړ ("56" د چپ شاته د 56 کنکشن پنونو ته اشاره کوي).
دا باید په پام کې ونیول شي چې د QFN کڅوړه د الټرا پتلي کوچني آوټ لاین کڅوړې (TSSOP) په څیر ورته بهرني لیډ ترتیب لري ، مګر اندازه یې د TSSOP څخه 62٪ کوچنۍ ده. د QFN ماډلینګ معلوماتو له مخې ، د دې تودوخې فعالیت د TSSOP بسته بندۍ په پرتله 55٪ لوړ دی ، او د دې بریښنایی فعالیت (انډکشن او ظرفیت) په ترتیب سره د TSSOP بسته بندۍ څخه 60٪ او 30٪ لوړ دی. ترټولو لوی زیان دا دی چې ترمیم یې ستونزمن دی.
DrMOS په QFN-56 بسته کې
دودیز متفاوت DC/DC سټیپ-ډاون سویچنګ بریښنا تجهیزات نشي کولی د لوړ بریښنا کثافت اړتیاوې پوره کړي ، او نه هم دوی کولی شي په لوړه سویچنګ فریکونسۍ کې د پرازیتي پیرامیټر اغیزو ستونزه حل کړي. د ټیکنالوژۍ د نوښت او پرمختګ سره، دا د څو چپ ماډلونو جوړولو لپاره د چلوونکو او MOSFETs ادغام لپاره یو حقیقت ګرځیدلی. د ادغام دا طریقه کولی شي د پام وړ ځای خوندي کړي او د بریښنا مصرف کثافت زیات کړي. د چلوونکو او MOSFETs د اصلاح کولو له لارې، دا یو واقعیت شو. د بریښنا موثریت او د لوړ کیفیت DC اوسنی ، دا د DrMOS مدغم چلونکی IC دی.
Renesas دوهم نسل DrMOS
د QFN-56 لیډلیس کڅوړه د DrMOS حرارتي خنډ خورا ټیټ کوي؛ د داخلي تار تړل او د مسو کلپ ډیزاین سره، د PCB خارجي تارونه کم کیدی شي، په دې توګه د انډکټانس او مقاومت کمول. برسېره پردې، د ژور چینل سیلیکون MOSFET پروسه کارول کیدی شي د پام وړ لیږد، بدلولو او د دروازې چارج ضایعات کم کړي؛ دا د مختلف کنټرولرونو سره مطابقت لري، کولی شي مختلف عملیاتي حالتونه ترلاسه کړي، او د فعال پړاو تبادلې حالت APS (آټو فیز سویچنګ) ملاتړ کوي. د QFN بسته بندۍ سربیره ، دوه اړخیز فلیټ نو لیډ بسته بندۍ (DFN) هم د بریښنایی بسته بندۍ یوه نوې پروسه ده چې په پراخه کچه د ON سیمیکمډکټر مختلف برخو کې کارول کیږي. د QFN سره پرتله کول، DFN په دواړو خواوو کې لږ لیډ آوټ الکترودونه لري.
8، د پلاستيکي مخکښ چپ کیریر (PLCC)
PLCC (د پلاستيکي کواډ فلیټ بسته) مربع شکل لري او د DIP کڅوړې څخه خورا کوچنی دی. دا په شاوخوا کې د پنونو سره 32 پنونه لري. پنونه د بسته بندۍ له څلورو خواوو څخه په T شکل کې لیږدول کیږي. دا یو پلاستيکي محصول دی. د پن مرکز فاصله 1.27mm ده، او د پنونو شمیر له 18 څخه تر 84 پورې دی. د J شکل لرونکي پنونه په اسانۍ سره خراب شوي ندي او د QFP په پرتله کار کول اسانه دي، مګر د ویلډینګ وروسته د ظاهري معاینه خورا ستونزمنه ده. د PLCC بسته بندي د SMT سطحې نصبولو ټیکنالوژۍ په کارولو سره په PCB کې د تارونو نصبولو لپاره مناسبه ده. دا د کوچنۍ اندازې او لوړ اعتبار ګټې لري. د PLCC بسته بندي نسبتا عام ده او په منطق LSI، DLD (یا د پروګرام منطق وسیله) او نورو سرکیټونو کې کارول کیږي. د بسته بندۍ دا فورمه اکثرا په موربورډ BIOS کې کارول کیږي، مګر دا اوس په MOSFETs کې لږ عام دی.
د اصلي جریان تصدیو لپاره انکاپسول او وده
په CPUs کې د ټیټ ولتاژ او لوړ جریان د پراختیا رجحان له امله ، MOSFETs ته اړتیا ده چې لوی تولید اوسني ، ټیټ مقاومت ، د تودوخې ټیټ تولید ، د تودوخې ګړندۍ تحلیل او کوچنۍ اندازه ولري. د چپ تولید ټیکنالوژۍ او پروسو ته وده ورکولو سربیره ، د MOSFET جوړونکي هم د بسته بندۍ ټیکنالوژۍ ته وده ورکوي. د معیاري ظاهري ځانګړتیاو سره د مطابقت پراساس ، دوی د بسته بندۍ نوي شکلونه وړاندیز کوي او د نوي کڅوړو لپاره چې دوی رامینځته کوي د سوداګریزې نښې نومونه راجستر کوي.
1، RENESAS WPAK، LFPAK او LFPAK-I کڅوړې
WPAK د لوړې تودوخې وړانګو کڅوړه ده چې د رینساس لخوا رامینځته شوې. د D-PAK کڅوړې په تقلید سره، د چپ تودوخې سنک د مدر بورډ ته ویلډ شوی، او تودوخه د مدر بورډ له لارې توزیع کیږي، ترڅو د WPAK کوچنۍ کڅوړه هم د D-PAK اوسني تولید ته ورسیږي. WPAK-D2 دوه لوړ / ټیټ MOSFETs بسته بندي کوي ترڅو د تارونو انډکشن کم کړي.
د Renesas WPAK بسته اندازه
LFPAK او LFPAK-I دوه نور کوچني فارم فکتور کڅوړې دي چې د رینساس لخوا رامینځته شوي چې د SO-8 سره مطابقت لري. LFPAK د D-PAK سره ورته دی، مګر د D-PAK څخه کوچنی دی. LFPAK-i د تودوخې سنک پورته ته ځای په ځای کوي ترڅو د تودوخې سنک له لارې تودوخه تحلیل کړي.
Renesas LFPAK او LFPAK-I کڅوړې
2. Vishay Power-PAK او Polar-PAK بسته بندي
Power-PAK د MOSFET بسته نوم دی چې د ویشی کارپوریشن لخوا راجستر شوی. پاور-PAK دوه مشخصات لري: پاور-PAK1212-8 او پاور-PAK SO-8.
د ویش پاور-PAK1212-8 بسته
Vishay Power-PAK SO-8 بسته
پولر PAK یو کوچنی کڅوړه ده چې دوه اړخیزه تودوخه ضایع کوي او د ویشی د بسته کولو اصلي ټیکنالوژیو څخه دی. پولر PAK د عادي so-8 کڅوړې سره ورته دی. دا د کڅوړې په پورتنۍ او ښکته اړخونو کې د تحلیل ټکي لري. په بسته کې دننه د تودوخې راټولول اسانه ندي او کولی شي د عملیاتي جریان اوسني کثافت د SO-8 څخه دوه چنده زیات کړي. اوس مهال، Vishay د پولر PAK ټیکنالوژۍ STMicroelectronics ته جواز ورکړی دی.
Vishay Polar PAK پیکج
3. Onsemi SO-8 او WDFN8 فلیټ لیډ کڅوړې
ON سیمیکمډکټر دوه ډوله فلیټ لیډ MOSFETs رامینځته کړي ، چې له دې جملې څخه د SO-8 مطابقت لرونکي فلیټ لیډ د ډیری بورډونو لخوا کارول کیږي. د ON سیمیکمډکټر نوي پیل شوي NVMx او NVTx بریښنا MOSFETs کمپیکٹ DFN5 (SO-8FL) او WDFN8 کڅوړې کاروي ترڅو د لیږد زیانونه کم کړي. دا د ډرایور ضایعاتو کمولو لپاره ټیټ QG او ظرفیت هم لري.
د سیمی کنډکټر SO-8 فلیټ لیډ کڅوړه
د سیمیکمډکټر WDFN8 بسته کې
4. د NXP LFPAK او QLPAK بسته بندي
NXP (پخوانی فلپس) په LFPAK او QLPAK کې د SO-8 بسته بندۍ ټیکنالوژي ښه کړې. د دوی په منځ کې، LFPAK په نړۍ کې ترټولو باوري بریښنا SO-8 بسته ګڼل کیږي؛ پداسې حال کې چې QLPAK د کوچنۍ اندازې ځانګړتیاوې او د لوړې تودوخې ضایع کولو وړتیا لري. د عادي SO-8 په پرتله، QLPAK د PCB بورډ ساحه 6*5mm لري او د 1.5k/W حرارتي مقاومت لري.
د NXP LFPAK کڅوړه
د NXP QLPAK بسته بندي
4. د ST سیمیکمډکټر PowerSO-8 بسته
د STMicroelectronics د بریښنا MOSFET چپ بسته کولو ټیکنالوژیو کې SO-8، PowerSO-8، PowerFLAT، DirectFET، PolarPAK، او نور شامل دي. د دوی په منځ کې، Power SO-8 د SO-8 یوه ښه نسخه ده. سربیره پردې، دلته PowerSO-10، PowerSO-20، TO-220FP، H2PAK-2 او نور کڅوړې شتون لري.
د STMicroelectronics Power SO-8 بسته
5. Fairchild Semiconductor Power 56 بسته
پاور 56 د فارچیلډ ځانګړی نوم دی، او رسمي نوم یې DFN5 × 6 دی. د بسته بندۍ ساحه د عام استعمال شوي TSOP-8 سره د پرتله کولو وړ ده، او پتلی کڅوړه د اجزا پاکولو لوړوالی خوندي کوي، او په ښکته کې د حرارتي پیډ ډیزاین د حرارتي مقاومت کموي. له همدې امله ، ډیری بریښنایی وسیلې جوړونکو DFN5 × 6 ځای په ځای کړي دي.
د Fairchild Power 56 بسته
6. نړیوال ریکټیفیر (IR) مستقیم FET بسته
مستقیم FET په SO-8 یا کوچني فوټ پرینټ کې مؤثره پورتنۍ کولنګ چمتو کوي او په کمپیوټرونو ، لپټاپونو ، مخابراتو او مصرف کونکي بریښنایی تجهیزاتو کې د AC-DC او DC-DC بریښنا تبادلې غوښتنلیکونو لپاره مناسب دی. د DirectFET فلزي کولی شي ساختماني دوه اړخیزه تودوخې تحلیل چمتو کړي ، په مؤثره توګه د معیاري پلاستيکي جلا کڅوړو په پرتله د لوړې فریکونسۍ DC-DC بکس کنورټرونو اوسني اداره کولو وړتیا دوه چنده کوي. د مستقیم FET کڅوړه یو ریورس نصب شوی ډول دی، د ډرین (D) تودوخې ډنډ سره مخ دی او د فلزي شیل سره پوښل کیږي، چې د هغې له لارې تودوخه خپریږي. مستقیم FET بسته بندي د تودوخې تحلیل خورا ښه کوي او د تودوخې ښه تحلیل سره لږ ځای نیسي.
لنډیز
په راتلونکي کې، لکه څنګه چې د بریښنایی تولید صنعت د الټرا پتلی، کوچني کولو، ټیټ ولتاژ، او لوړ اوسني په لور پرمختګ ته دوام ورکوي، د MOSFET بڼه او داخلي بسته بندي جوړښت به هم د تولید پراختیا اړتیاوو سره د ښه تطبیق لپاره بدلون ومومي. صنعت سربیره پردې ، د بریښنایی تولید کونکو لپاره د انتخاب حد کمولو لپاره ، د ماډلر کولو او سیسټم کچې بسته بندۍ په لور د MOSFET پراختیا رجحان به په زیاتیدونکي توګه څرګند شي ، او محصولات به د ډیری ابعادو لکه فعالیت او لګښت څخه په همغږي ډول وده وکړي. . بسته د MOSFET انتخاب لپاره یو له مهمو حوالو فکتورونو څخه دی. مختلف بریښنایی محصولات مختلف بریښنایی اړتیاوې لري ، او د نصب کولو مختلف چاپیریال هم د پوره کولو لپاره د ورته اندازې مشخصاتو ته اړتیا لري. په حقیقي انتخاب کې، پریکړه باید د حقیقي اړتیاوو سره سم د عمومي اصولو سره سم ترسره شي. ځینې بریښنایی سیسټمونه د PCB اندازې او داخلي لوړوالي لخوا محدود دي. د مثال په توګه، د مخابراتي سیسټمونو ماډل بریښنا رسول معمولا د لوړوالي محدودیتونو له امله DFN5*6 او DFN3*3 کڅوړې کاروي. په ځینو ACDC بریښنا رسولو کې، الټرا پتلی ډیزاینونه یا د شیل محدودیتونو له امله د TO220 بسته شوي بریښنا MOSFETs راټولولو لپاره مناسب دي. په دې وخت کې، پنونه په مستقیم ډول په ریښه کې دننه کیدی شي، کوم چې د TO247 بسته شوي محصولاتو لپاره مناسب ندي؛ ځینې الټرا پتلي ډیزاینونه اړتیا لري چې د وسیلې پنونه ودرول شي او فلیټ کېښودل شي، کوم چې به د MOSFET انتخاب پیچلتیا زیاته کړي.
څنګه MOSFET غوره کړئ
یو انجینر یوځل ماته وویل چې هغه هیڅکله د MOSFET ډیټا شیټ لومړی مخ نه دی لیدلی ځکه چې "عملي" معلومات یوازې په دوهم مخ او هاخوا کې څرګند شوي. په حقیقت کې د MOSFET ډیټا شیټ کې هره پاڼه د ډیزاینرانو لپاره ارزښتناکه معلومات لري. مګر دا تل روښانه نده چې څنګه د تولید کونکو لخوا چمتو شوي ډیټا تشریح کړئ.
دا مقاله د MOSFETs ځینې کلیدي مشخصات بیانوي، دا څنګه په ډیټاشیټ کې بیان شوي، او هغه روښانه انځور چې تاسو یې د پوهیدو لپاره اړتیا لرئ. د ډیری بریښنایی وسیلو په څیر، MOSFETs د عملیاتي تودوخې لخوا اغیزمن کیږي. نو دا مهمه ده چې د ازموینې شرایط پوه شي چې لاندې ذکر شوي شاخصونه پلي کیږي. دا هم مهمه ده چې پوه شئ چې ایا هغه شاخصونه چې تاسو یې په "محصول پیژندنه" کې ګورئ "اعظمي" یا "معمولي" ارزښتونه دي، ځکه چې ځینې ډیټا پاڼې دا روښانه نه کوي.
د ولتاژ درجه
لومړنۍ ځانګړتیا چې د MOSFET ټاکي د هغې د ډرین سرچینې ولتاژ VDS یا "د ډرین سرچینې ماتولو ولتاژ" دی، کوم چې ترټولو لوړ ولتاژ دی چې MOSFET کولی شي پرته له زیان سره مقاومت وکړي کله چې دروازه د سرچینې او د اوبو جریان ته لنډه وي. 250μA دی. . VDS ته "مطلق اعظمي ولتاژ په 25 ° C" کې هم ویل کیږي، مګر دا مهمه ده چې په یاد ولرئ چې دا مطلق ولتاژ د تودوخې پورې اړه لري، او په ډیټا شیټ کې معمولا د "VDS تودوخې کوفیشینټ" شتون لري. تاسو دې ته هم اړتیا لرئ پوه شئ چې اعظمي VDS د DC ولټاژ دی او هر ډول ولټاژ سپکونه او ریپلونه چې ممکن په سرکټ کې شتون ولري. د مثال په توګه، که تاسو د 30V وسیله په 30V بریښنا رسولو کې د 100mV، 5ns سپیک سره کاروئ، ولتاژ به د وسیلې مطلق اعظمي حد څخه تیر شي او وسیله ممکن د واورې حالت ته ننوځي. په دې حالت کې، د MOSFET اعتبار نشي تضمین کیدی. په لوړه تودوخه کې، د تودوخې مجموعه کولی شي د پام وړ د ماتولو ولتاژ بدل کړي. د مثال په توګه، ځینې N-چینل MOSFETs د 600V ولتاژ درجې سره د تودوخې مثبت ضمیمه لري. لکه څنګه چې دوی د خپل اعظمي جنکشن تودوخې ته نږدې کیږي، د تودوخې مجموعه د دې MOSFETs د 650V MOSFETs په څیر چلند کوي. د MOSFET ډیری کاروونکو ډیزاین قواعد له 10٪ څخه تر 20٪ پورې د خرابولو فکتور ته اړتیا لري. په ځینو ډیزاینونو کې، د دې په پام کې نیولو سره چې د ریښتینې ماتولو ولتاژ په 25°C کې د ټاکل شوي ارزښت په پرتله له 5٪ څخه تر 10٪ پورې لوړ دی، د اړونده ګټور ډیزاین حاشیه به په ریښتینې ډیزاین کې اضافه شي، کوم چې د ډیزاین لپاره خورا ګټور دی. د MOSFETs سم انتخاب لپاره مساوي مهم د لیږد پروسې په جریان کې د دروازې سرچینې ولتاژ VGS رول باندې پوهیدل دي. دا ولتاژ هغه ولتاژ دی چې د MOSFET بشپړ ترسره کول د ټاکل شوي اعظمي RDS (آن) حالت لاندې تضمینوي. همدا لامل دی چې آن مقاومت تل د VGS کچې پورې اړه لري، او دا یوازې په دې ولتاژ کې دی چې وسیله فعاله کیدی شي. د ډیزاین یوه مهمه پایله دا ده چې تاسو نشئ کولی MOSFET په بشپړ ډول د RDS (آن) درجې ترلاسه کولو لپاره کارول شوي لږترلږه VGS څخه ټیټ ولتاژ سره فعال کړئ. د مثال په توګه، د MOSFET په بشپړه توګه د 3.3V مایکرو کنټرولر سره چلولو لپاره، تاسو اړتیا لرئ چې MOSFET په VGS = 2.5V یا ټیټ کې فعال کړئ.
پر مقاومت، د دروازې چارج، او "د وړتیا اندازه"
د MOSFET پر وړاندې مقاومت تل د یوې یا ډیرو دروازې څخه سرچینې ولټاژونو کې ټاکل کیږي. د RDS اعظمي حد ممکن د عادي ارزښت څخه 20٪ څخه تر 50٪ لوړ وي. د RDS (آن) اعظمي حد معمولا د 25 درجې سانتي ګراد د جنکشن تودوخې ارزښت ته اشاره کوي. په لوړه تودوخه کې، RDS (آن) له 30٪ څخه تر 150٪ پورې وده کولی شي، لکه څنګه چې په 1 شکل کې ښودل شوي. څرنګه چې RDS (آن) د تودوخې سره بدلون او د مقاومت لږترلږه ارزښت نشي تضمین کیدی، د RDS (on) پر بنسټ د اوسني کشف کول ندي. یو ډیر دقیق میتود.
شکل 1 RDS (آن) د حرارت درجه د اعظمي عملیاتي تودوخې له 30٪ څخه تر 150٪ پورې لوړیږي
آن مقاومت د N-چینل او P-چینل MOSFETs لپاره خورا مهم دی. د بریښنا رسولو بدلولو کې، Qg د N-چینل MOSFETs لپاره د انتخاب کلیدي معیار دی چې د بریښنا رسولو په بدلولو کې کارول کیږي ځکه چې Qg د سویچ کولو ضایعاتو اغیزه کوي. دا زیانونه دوه اغیزې لري: یو د بدلولو وخت دی چې MOSFET فعال او بند اغیزه کوي؛ بل هغه انرژي ده چې د هرې بدلولو پروسې په جریان کې د دروازې ظرفیت چارج کولو لپاره اړین دی. په ذهن کې ساتلو لپاره یو شی دا دی چې Qg د دروازې سرچینې ولټاژ پورې اړه لري ، حتی که د ټیټ Vgs کارول د سویچ زیانونه کموي. د MOSFETs پرتله کولو لپاره د یوې ګړندۍ لارې په توګه چې هدف یې د غوښتنلیکونو بدلولو کې کارول کیږي ، ډیزاینران اکثرا یو واحد فارمول کاروي چې پکې RDS (on) د لیږد زیانونو لپاره او Qg د ضایع کیدو زیانونو لپاره: RDS (on) xQg. دا "د وړتیا اندازه" (FOM) د وسیلې فعالیت لنډیز کوي او MOSFETs ته اجازه ورکوي چې د عادي یا اعظمي ارزښتونو له مخې پرتله شي. د وسیلو په اوږدو کې د دقیق پرتله کولو ډاډ ترلاسه کولو لپاره ، تاسو اړتیا لرئ ډاډ ترلاسه کړئ چې ورته VGS د RDS (on) او Qg لپاره کارول کیږي ، او دا چې عادي او اعظمي ارزښتونه په خپرونه کې سره ګډ نه کیږي. ټیټ FOM به تاسو ته د غوښتنلیکونو بدلولو کې غوره فعالیت درکړي، مګر دا تضمین ندی. د پرتله کولو غوره پایلې یوازې په ریښتیني سرکټ کې ترلاسه کیدی شي، او په ځینو حاالتو کې کیدای شي د هر MOSFET لپاره سرکټ ته اړتیا ولري. د اوسني او بریښنا ضایع کول، د مختلف آزموینې شرایطو پراساس، ډیری MOSFETs په ډیټا شیټ کې یو یا څو دوامداره جریان لري. تاسو به غواړئ د ډیټا شیټ په احتیاط سره وګورئ ترڅو معلومه کړئ چې ایا درجه بندي د ځانګړي قضیې تودوخې (د مثال په توګه TC = 25 ° C)، یا محیطي تودوخې (د مثال په توګه TA = 25 ° C). د دې ارزښتونو څخه کوم یو خورا اړوند دی د وسیلې ځانګړتیاو او غوښتنلیک پورې اړه لري (شکل 2 وګورئ).
شکل 2 ټول مطلق اعظمي اوسني او بریښنا ارزښتونه ریښتیني ډاټا دي
د وړو سطحي ماونټ وسیلو لپاره چې په لاسي وسیلو کې کارول کیږي ، ترټولو اړونده اوسنۍ کچه ممکن د 70 ° C په محیطي تودوخې کې وي. د لوی تجهیزاتو لپاره چې د تودوخې سنکونو او جبري هوا یخولو سره ، په TA = 25℃ کې اوسنۍ کچه ممکن اصلي وضعیت ته نږدې وي. د ځینو وسیلو لپاره، ډای کولی شي د بسته بندي محدودیتونو په پرتله د خپل اعظمي جنکشن تودوخې کې ډیر اوسني اداره کړي. په ځینو ډیټا شیټونو کې، دا "مرد محدود" اوسنۍ کچه د "پیکج محدود" اوسني کچې ته اضافي معلومات دي، کوم چې تاسو ته د مړینې د پیاوړتیا په اړه نظر درکوي. ورته نظرونه د بریښنا د دوامداره ضایع کیدو لپاره پلي کیږي، کوم چې نه یوازې د تودوخې پورې اړه لري بلکې په وخت پورې اړه لري. تصور وکړئ چې یوه وسیله په دوامداره توګه په PD=4W کې د 10 ثانیو لپاره په TA=70℃ کې کار کوي. هغه څه چې د "دوامداره" وخت موده تشکیلوي د MOSFET کڅوړې پراساس به توپیر ولري ، نو تاسو به د ډیټا شیټ څخه د نورمال شوي تودوخې انتقالي انډول پلاټ وکاروئ ترڅو وګورئ چې د 10 ثانیو ، 100 ثانیو ، یا 10 دقیقو وروسته د بریښنا ضایع کول څه ډول ښکاري. . لکه څنګه چې په 3 شکل کې ښودل شوي، د 10 ثانیو نبض وروسته د دې ځانګړي وسیلې د تودوخې مقاومت کوفیت نږدې 0.33 دی، پدې معنی چې یوځل چې بسته نږدې 10 دقیقو وروسته حرارتي سنتریت ته ورسیږي، د وسیلې د تودوخې ضایع کیدو ظرفیت د 4W پرځای یوازې 1.33W وي. . که څه هم د وسیلې د تودوخې تحلیل ظرفیت د ښه یخولو لاندې شاوخوا 2W ته رسیدلی شي.
شکل 3 د MOSFET حرارتي مقاومت کله چې د بریښنا نبض پلي کیږي
په حقیقت کې، موږ کولی شو د MOSFET غوره کولو څرنګوالی په څلورو مرحلو ویشو.
لومړی ګام: د N چینل یا P چینل غوره کړئ
ستاسو د ډیزاین لپاره د سمې وسیلې غوره کولو کې لومړی ګام دا پریکړه کول دي چې ایا د N-چینل یا P-چینل MOSFET وکاروئ. د بریښنا په یوه عادي غوښتنلیک کې، کله چې MOSFET د ځمکې سره وصل وي او بار د مین ولتاژ سره وصل وي، MOSFET د ټیټ اړخ سویچ جوړوي. په ټیټ اړخ سویچ کې، د N-چینل MOSFETs باید د ولټاژ په پام کې نیولو سره وکارول شي چې د وسیلې بندولو یا فعالولو لپاره اړین وي. کله چې MOSFET له بس سره وصل شي او ځمکې ته بار شي، یو لوړ اړخ سویچ کارول کیږي. د P-channel MOSFETs معمولا په دې ټوپولوژي کې کارول کیږي، کوم چې د ولټاژ ډرائیو د نظرونو له امله هم دی. د خپل غوښتنلیک لپاره سم وسیله غوره کولو لپاره، تاسو باید د وسیلې چلولو لپاره اړین ولتاژ او ستاسو په ډیزاین کې د ترسره کولو ترټولو اسانه لار وټاکئ. بل ګام دا دی چې د اړتیا وړ ولتاژ درجه وټاکي، یا د اعظمي ولتاژ اندازه چې وسیله یې مقاومت کولی شي. څومره چې د ولتاژ درجه لوړه وي، د وسیلې لګښت لوړ دی. د عملي تجربې له مخې، ټاکل شوي ولتاژ باید د مین ولټاژ یا بس ولتاژ څخه ډیر وي. دا به کافي محافظت چمتو کړي ترڅو MOSFET به ناکام نشي. کله چې د MOSFET غوره کول ، نو اړینه ده چې اعظمي ولټاژ وټاکئ چې له ډرین څخه سرچینې ته برداشت کیدی شي ، دا دی ، اعظمي VDS. دا مهمه ده چې پوه شئ چې د MOSFET اعظمي ولتاژ کولی شي د تودوخې سره بدلونونو سره مقاومت وکړي. ډیزاینر باید د ټول عملیاتي تودوخې رینج کې د ولتاژ توپیرونه معاینه کړي. ټاکل شوی ولتاژ باید د دې تغیر رینج پوښلو لپاره کافي حاشیه ولري ترڅو ډاډ ترلاسه شي چې سرکټ به ناکام نشي. نور خوندیتوب فاکتورونه چې ډیزاین انجینرانو ته اړتیا لري په پام کې ونیسي د ولټاژ لیږدونکي شامل دي چې د بریښنایی توکو بدلولو لخوا هڅول کیږي لکه موټرو یا ټرانسفارمرونه. ټاکل شوي ولتاژ د مختلفو غوښتنلیکونو لپاره توپیر لري؛ عموما، د پورټ ایبل وسیلو لپاره 20V، د FPGA بریښنا رسولو لپاره 20-30V، او د 85-220VAC غوښتنلیکونو لپاره 450-600V.
2 ګام: د اوسني درجه بندي معلومول
دوهم ګام د MOSFET اوسنی درجه غوره کول دي. د سرکټ ترتیب پورې اړه لري، دا درجه شوی اوسنی باید اعظمي اوسني وي چې بار په ټولو شرایطو کې مقاومت کولی شي. د ولتاژ حالت ته ورته، ډیزاینر باید ډاډ ترلاسه کړي چې د MOSFET ټاکل شوی د دې اوسني درجه بندي سره مقاومت کولی شي، حتی کله چې سیسټم اوسني سپکونه تولیدوي. دوه اوسني شرایط چې په پام کې نیول شوي دي دوامداره حالت او د نبض سپیک. په پرله پسې ډول د انتقال په حالت کې، MOSFET په ثابت حالت کې دی، چیرته چې جریان په دوامداره توګه د وسیلې له لارې تیریږي. د نبض سپیک یو لوی جریان (یا سپیک کرنټ) ته اشاره کوي چې د وسیلې له لارې تیریږي. یوځل چې د دې شرایطو لاندې اعظمي جریان مشخص شي ، دا په ساده ډول د یوې وسیلې غوره کولو مسله ده چې کولی شي دا اعظمي اوسني اداره کړي. د ټاکل شوي اوسني ټاکلو وروسته، د لیږد ضایع باید هم محاسبه شي. په واقعیتونو کې، MOSFET یو مثالی وسیله نه ده ځکه چې د لیږد پروسې په جریان کې د بریښنا انرژي ضایع کیږي، چې د کنډکشن ضایع په نوم یادیږي. MOSFET د یو متغیر مقاومت کونکي په څیر چلند کوي کله چې "آن" وي، کوم چې د وسیلې RDS (ON) لخوا ټاکل کیږي او د تودوخې سره د پام وړ بدلون راځي. د وسیلې د بریښنا ضایع د Iload2×RDS(ON) لخوا محاسبه کیدی شي. څرنګه چې د تودوخې سره مقاومت بدلیږي، د بریښنا ضایع به هم په متناسب ډول بدلون ومومي. هرڅومره لوړ ولتاژ VGS چې په MOSFET کې پلي کیږي ، د RDS(ON) به کوچنی وي؛ برعکس، RDS (ON) به لوړ وي. د سیسټم ډیزاینر لپاره، دا هغه ځای دی چې سوداګریز بندونه د سیسټم ولتاژ پورې اړه لري. د پورټ ایبل ډیزاینونو لپاره ، د ټیټ ولټاژونو کارول اسانه دي (او ډیر عام) ، پداسې حال کې چې د صنعتي ډیزاینونو لپاره ، لوړ ولټاژ کارول کیدی شي. په یاد ولرئ چې د RDS (ON) مقاومت به د اوسني سره یو څه لوړ شي. د RDS (ON) ریزسټر مختلف بریښنایی پیرامیټونو کې تغیرات د تولید کونکي لخوا چمتو شوي تخنیکي ډیټا شیټ کې موندل کیدی شي. ټیکنالوژي د وسیلې په ځانګړتیاو باندې د پام وړ اغیزه لري، ځکه چې ځینې ټیکنالوژي د RDS (ON) زیاتوالي ته اړتیا لري کله چې د VDS اعظمي حد زیاتیږي. د داسې ټیکنالوژۍ لپاره، که تاسو د VDS او RDS (ON) کمولو اراده لرئ، تاسو باید د چپ اندازه زیاته کړئ، په دې توګه د مطابقت بسته اندازه او اړونده پراختیایي لګښتونه زیات کړئ. په صنعت کې ډیری ټیکنالوژي شتون لري چې هڅه کوي د چپ اندازې زیاتوالی کنټرول کړي ، چې ترټولو مهم یې د چینل او چارج توازن ټیکنالوژي دي. د خندق ټیکنالوژۍ کې، ژور خندق په ویفر کې ځای پرځای شوي، معمولا د ټیټ ولتاژ لپاره ساتل کیږي، ترڅو د مقاومت RDS (ON) کم کړي. په RDS (ON) باندې د اعظمي VDS اغیزې کمولو لپاره، د پراختیایي پروسې په جریان کې د epitaxial ودې کالم/ایچ کولو کالم پروسه کارول شوې وه. د مثال په توګه، Fairchild Semiconductor د SuperFET په نوم ټیکنالوژي رامینځته کړې چې د RDS (ON) کمولو لپاره اضافي تولیدي ګامونه اضافه کوي. په RDS(ON) باندې دا تمرکز مهم دی ځکه چې لکه څنګه چې د معیاري MOSFET د ماتولو ولتاژ زیاتیږي، RDS (ON) په چټکۍ سره زیاتیږي او د مړو اندازې د زیاتوالي لامل کیږي. د SuperFET پروسه د RDS (ON) او د ویفر اندازې تر مینځ اضطراري اړیکه په خطي اړیکه بدلوي. په دې توګه، د SuperFET وسایط کولی شي په کوچنیو مړو اندازو کې مثالی ټیټ RDS (ON) ترلاسه کړي، حتی تر 600V پورې د ماتولو ولتاژ سره. پایله دا ده چې د ویفر اندازه تر 35٪ پورې راټیټه کیدی شي. د پای کاروونکو لپاره، دا پدې مانا ده چې د پیکج اندازه کې د پام وړ کمښت.
دریم ګام: د تودوخې اړتیاوې مشخص کړئ
د MOSFET غوره کولو بل ګام د سیسټم حرارتي اړتیاو محاسبه کول دي. ډیزاینران باید دوه مختلف سناریوګانې په پام کې ونیسي، ترټولو بد حالت سناریو او د ریښتینې نړۍ سناریو. دا سپارښتنه کیږي چې د خورا خرابې قضیې محاسبې پایلې وکاروئ ، ځکه چې دا پایله د خوندیتوب لوی حاشیه چمتو کوي او ډاډ ورکوي چې سیسټم به ناکام نشي. د اندازه کولو ځینې معلومات هم شتون لري چې د MOSFET ډیټا شیټ کې پاملرنې ته اړتیا لري؛ لکه د بسته شوي وسیلې او چاپیریال د سیمیکمډکټر جنکشن ترمینځ حرارتي مقاومت ، او د جنکشن اعظمي تودوخې. د وسیلې د جنکشن تودوخه د اعظمي محیطي تودوخې او د تودوخې مقاومت او بریښنا تحلیل محصول سره مساوي ده (د جنکشن تودوخه = اعظمي محیط حرارت + [د حرارتي مقاومت × بریښنا تحلیل]). د دې معادلې له مخې، د سیسټم اعظمي بریښنا تحلیل حل کیدی شي، کوم چې د تعریف له مخې I2×RDS(ON) سره مساوي دی. څرنګه چې ډیزاینر اعظمي جریان ټاکلی چې د وسیلې څخه تیریږي ، RDS (ON) په مختلف تودوخې کې محاسبه کیدی شي. دا د یادولو وړ ده چې کله چې د ساده حرارتي ماډلونو سره معامله وشي، ډیزاینر باید د سیمیکمډکټر جنکشن / آلې قضیه او قضیه / چاپیریال هم په پام کې ونیسي؛ دا اړتیا لري چې چاپ شوي سرکټ بورډ او کڅوړه سمدلاسه ګرم نشي. د واورو ماتیدو معنی دا ده چې د سیمیکمډکټر وسیلې کې ریورس ولټاژ د اعظمي ارزښت څخه ډیر دی او په وسیله کې د جریان زیاتوالي لپاره قوي بریښنایی ساحه رامینځته کوي. دا جریان به بریښنا ضایع کړي، د وسیلې تودوخه زیاته کړي، او ممکن وسیله ته زیان ورسوي. د سیمی کنډکټر شرکتونه به په وسیلو کې د واورې تودوخې ازموینې ترسره کړي، د دوی د واورې ولتاژ محاسبه کړي، یا د وسیلې پیاوړتیا ازموینه وکړي. د راټیټ شوي واورې ولتاژ محاسبه کولو لپاره دوه میتودونه شتون لري؛ یو یې احصایوي میتود دی او بل یې حرارتي محاسبه ده. حرارتي محاسبه په پراخه کچه کارول کیږي ځکه چې دا ډیر عملي دی. ډیری شرکتونو د دوی د وسیلې ازموینې توضیحات وړاندې کړي. د مثال په توګه، د Fairchild سیمیکمډکټر د "Power MOSFET Avalanche Guidelines" (Power MOSFET Avalanche Guidelines- د Fairchild ویب پاڼې څخه ډاونلوډ کیدی شي). د کمپیوټري کولو سربیره، ټیکنالوژي هم د واورې د تودوخې په اغیز کې لوی نفوذ لري. د مثال په توګه، د مړو اندازې زیاتوالی د واورې د اورښت مقاومت زیاتوي او په نهایت کې د وسیلې پیاوړتیا زیاتوي. د پای کاروونکو لپاره، دا پدې مانا ده چې په سیسټم کې د لوی کڅوړو کارول.
څلورم ګام: د سویچ فعالیت مشخص کړئ
د MOSFET په غوره کولو کې وروستی ګام د MOSFET د بدلولو فعالیت مشخص کول دي. ډیری پیرامیټرونه شتون لري چې د سویچ کولو فعالیت اغیزه کوي ، مګر ترټولو مهم یې دروازه / ډرین ، دروازه / سرچینه او د ډرین / سرچینې ظرفیت دي. دا کیپسیټرونه په وسیله کې د سویچ کولو زیانونه رامینځته کوي ځکه چې دوی هرکله چې دوی بدلوي چارج کیږي. له همدې امله د MOSFET د بدلولو سرعت کم شوی، او د وسیلې موثریت هم کم شوی. د سویچ کولو پرمهال په وسیلې کې د ټول زیانونو محاسبه کولو لپاره ، ډیزاینر باید د ټرن آن (Eon) او د بندیدو (Eoff) پرمهال زیانونه محاسبه کړي. د MOSFET سویچ ټول ځواک د لاندې معادل لخوا څرګند کیدی شي: Psw=(Eon+Eoff)×د سویچ فریکونسۍ. د دروازې چارج (Qgd) د بدلولو فعالیت باندې خورا لوی تاثیر لري. د سویچ کولو فعالیت اهمیت پراساس ، د دې سویچ کولو ستونزې حل کولو لپاره نوې ټیکنالوژي په دوامداره توګه رامینځته کیږي. د چپ اندازه زیاتول د دروازې چارج زیاتوي؛ دا د وسایلو اندازه زیاتوي. د سویچ کولو زیانونو کمولو لپاره ، نوې ټیکنالوژي لکه د چینل موټ لاندې اکسیډیشن رامینځته شوي ، چې هدف یې د دروازې چارج کمول دي. د بیلګې په توګه، نوې ټیکنالوژي SuperFET کولی شي د لیږد ضایعات کم کړي او د RDS (ON) او د دروازې چارج (Qg) کمولو سره د سویچ فعالیت ښه کړي. په دې توګه، MOSFETs کولی شي د سویچ کولو پرمهال د لوړ سرعت ولټاژ لیږدونکي (dv/dt) او اوسني لیږدونکي (di/dt) سره مقابله وکړي، او حتی کولی شي په لوړه سویچنګ فریکونسۍ کې په معتبر ډول کار وکړي.
د پوسټ وخت: اکتوبر-23-2023
