MOSFET ஐ ஒரு கட்டுரையில் புரிந்து கொள்ளுங்கள்

ஆற்றல் குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் தொழில், நுகர்வு, இராணுவம் மற்றும் பிற துறைகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் அவை உயர் மூலோபாய நிலையைக் கொண்டுள்ளன. ஒரு படத்தில் இருந்து மின் சாதனங்களின் ஒட்டுமொத்த படத்தைப் பார்ப்போம்:

மின்சக்தி குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் சுற்று சமிக்ஞைகளின் கட்டுப்பாட்டின் அளவைப் பொறுத்து முழு வகை, அரைக்கட்டுப்பாட்டு வகை மற்றும் கட்டுப்படுத்த முடியாத வகை என பிரிக்கலாம். அல்லது டிரைவிங் சர்க்யூட்டின் சிக்னல் பண்புகளின்படி, அதை மின்னழுத்தத்தால் இயக்கப்படும் வகை, மின்னோட்டத்தால் இயக்கப்படும் வகை, முதலியன பிரிக்கலாம்.

வகைப்பாடு	வகை	குறிப்பிட்ட சக்தி குறைக்கடத்தி சாதனங்கள்
மின் சமிக்ஞைகளின் கட்டுப்பாடு	அரைக்கட்டுப்பாட்டு வகை	SCR
	முழு கட்டுப்பாடு	GTO, GTR, MOSFET, IGBT
	கட்டுப்படுத்த முடியாதது	பவர் டையோடு
டிரைவிங் சிக்னல் பண்புகள்	மின்னழுத்தத்தால் இயக்கப்படும் வகை	IGBT, MOSFET, SITH
டிரைவிங் சிக்னல் பண்புகள்	தற்போதைய இயக்கப்படும் வகை	SCR, GTO, GTR
பயனுள்ள சமிக்ஞை அலைவடிவம்	துடிப்பு தூண்டுதல் வகை	SCR, GTO
பயனுள்ள சமிக்ஞை அலைவடிவம்	மின்னணு கட்டுப்பாட்டு வகை	GTR, MOSFET, IGBT
மின்னோட்டத்தைச் சுமக்கும் எலக்ட்ரான்கள் பங்கேற்கும் சூழ்நிலைகள்	இருமுனை சாதனம்	பவர் டையோடு, SCR, GTO, GTR, BSIT, BJT
	யூனிபோலார் சாதனம்	MOSFET, உட்காருங்கள்
	கூட்டு சாதனம்	MCT, IGBT, SITH மற்றும் IGCT

வெவ்வேறு சக்தி குறைக்கடத்தி சாதனங்கள் மின்னழுத்தம், தற்போதைய திறன், மின்மறுப்பு திறன் மற்றும் அளவு போன்ற வெவ்வேறு பண்புகளைக் கொண்டுள்ளன. உண்மையான பயன்பாட்டில், வெவ்வேறு துறைகள் மற்றும் தேவைகளுக்கு ஏற்ப பொருத்தமான சாதனங்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட வேண்டும்.

வெவ்வேறு சக்தி குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் வெவ்வேறு பண்புகள்

குறைக்கடத்தி தொழில் அதன் பிறப்பிலிருந்து மூன்று தலைமுறை பொருள் மாற்றங்களைச் சந்தித்துள்ளது. இப்போது வரை, Si ஆல் பிரதிநிதித்துவப்படுத்தப்படும் முதல் குறைக்கடத்தி பொருள் இன்னும் முக்கியமாக சக்தி குறைக்கடத்தி சாதனங்களின் துறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

குறைக்கடத்தி பொருள்		பேண்ட்கேப் (eV)	உருகுநிலை(K)	முக்கிய பயன்பாடு
1 வது தலைமுறை குறைக்கடத்தி பொருட்கள்	Ge	1.1	1221	குறைந்த மின்னழுத்தம், குறைந்த அதிர்வெண், நடுத்தர ஆற்றல் டிரான்சிஸ்டர்கள், ஃபோட்டோடெக்டர்கள்
2 வது தலைமுறை குறைக்கடத்தி பொருட்கள்	Si	0.7	1687
3 வது தலைமுறை குறைக்கடத்தி பொருட்கள்	GaAs	1.4	1511	மைக்ரோவேவ், மில்லிமீட்டர் அலை சாதனங்கள், ஒளி உமிழும் சாதனங்கள்
	SiC	3.05	2826	1. உயர்-வெப்பநிலை, உயர் அதிர்வெண், கதிர்வீச்சு-எதிர்ப்பு உயர்-சக்தி சாதனங்கள் 2. நீலம், தரம், வயலட் ஒளி-உமிழும் டையோட்கள், குறைக்கடத்தி லேசர்கள்
	GaN	3.4	1973
	AIN	6.2	2470
	C	5.5	＞3800
	ZnO	3.37	2248

அரைக்கட்டுப்பாட்டு மற்றும் முழுமையாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட சக்தி சாதனங்களின் பண்புகளை சுருக்கவும்:

சாதன வகை	SCR	ஜி.டி.ஆர்	MOSFET	IGBT
கட்டுப்பாட்டு வகை	துடிப்பு தூண்டுதல்	தற்போதைய கட்டுப்பாடு	மின்னழுத்த கட்டுப்பாடு	திரைப்பட மையம்
சுய-அடைப்பு வரி	பரிமாற்ற பணிநிறுத்தம்	சுய பணிநிறுத்தம் சாதனம்	சுய பணிநிறுத்தம் சாதனம்	சுய பணிநிறுத்தம் சாதனம்
வேலை அதிர்வெண்	1கிஹெச்ஸ்	30கிஹெர்ட்ஸ்	20கிஹெர்ட்ஸ்-மெகா ஹெர்ட்ஸ்	40கிஹெர்ட்ஸ்
ஓட்டும் சக்தி	சிறிய	பெரிய	சிறிய	சிறிய
இழப்புகளை மாற்றுகிறது	பெரிய	பெரிய	பெரிய	பெரிய
கடத்தல் இழப்பு	சிறிய	சிறிய	பெரிய	சிறிய
மின்னழுத்தம் மற்றும் தற்போதைய நிலை	最大	பெரிய	குறைந்தபட்சம்	மேலும்
வழக்கமான பயன்பாடுகள்	நடுத்தர அதிர்வெண் தூண்டல் வெப்பமாக்கல்	யுபிஎஸ் அதிர்வெண் மாற்றி	மின்சார விநியோகத்தை மாற்றுதல்	யுபிஎஸ் அதிர்வெண் மாற்றி
விலை	குறைந்த	குறைந்த	நடுவில்	மிகவும் விலை உயர்ந்தது
கடத்தல் பண்பேற்றம் விளைவு	வேண்டும்	வேண்டும்	எதுவும் இல்லை	வேண்டும்

MOSFETகளை அறிந்து கொள்ளுங்கள்

MOSFET அதிக உள்ளீட்டு மின்மறுப்பு, குறைந்த இரைச்சல் மற்றும் நல்ல வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது; இது ஒரு எளிய உற்பத்தி செயல்முறை மற்றும் வலுவான கதிர்வீச்சைக் கொண்டுள்ளது, எனவே இது பொதுவாக பெருக்கி சுற்றுகள் அல்லது மாறுதல் சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது;

(1) முக்கிய தேர்வு அளவுருக்கள்: வடிகால்-மூல மின்னழுத்தம் VDS (மின்னழுத்தத்தைத் தாங்கும்), ID தொடர்ச்சியான கசிவு மின்னோட்டம், RDS(on) ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ், Ciss உள்ளீடு கொள்ளளவு (சந்தி கொள்ளளவு), தரக் காரணி FOM=Ron*Qg, போன்றவை.

(2) வெவ்வேறு செயல்முறைகளின் படி, இது TrenchMOS என பிரிக்கப்பட்டுள்ளது: அகழி MOSFET, முக்கியமாக 100V க்குள் குறைந்த மின்னழுத்த புலத்தில்; SGT (ஸ்பிலிட் கேட்) MOSFET: ஸ்பிலிட் கேட் MOSFET, முக்கியமாக நடுத்தர மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த புலத்தில் 200Vக்குள்; SJ MOSFET: சூப்பர் சந்தி MOSFET, முக்கியமாக உயர் மின்னழுத்த புலம் 600-800V;

திறந்த வடிகால் சுற்று போன்ற மாறுதல் மின்சாரத்தில், வடிகால் சுமையுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது, இது திறந்த வடிகால் என்று அழைக்கப்படுகிறது. திறந்த வடிகால் சுற்றுகளில், சுமை எவ்வளவு அதிக மின்னழுத்தத்துடன் இணைக்கப்பட்டிருந்தாலும், சுமை மின்னோட்டத்தை இயக்கலாம் மற்றும் அணைக்கலாம். இது ஒரு சிறந்த அனலாக் மாறுதல் சாதனம். இது ஒரு மாறுதல் சாதனமாக MOSFET இன் கொள்கையாகும்.

சந்தைப் பங்கைப் பொறுத்தவரை, MOSFET கள் அனைத்தும் முக்கிய சர்வதேச உற்பத்தியாளர்களின் கைகளில் குவிந்துள்ளன. அவற்றில், Infineon 2015 இல் IR (அமெரிக்கன் இன்டர்நேஷனல் ரெக்டிஃபையர் கம்பெனி) ஐ கையகப்படுத்தியது மற்றும் தொழில்துறையில் முன்னணியில் உள்ளது. ON செமிகண்டக்டர் செப்டம்பர் 2016 இல் Fairchild செமிகண்டக்டரை கையகப்படுத்தியது. , சந்தைப் பங்கு இரண்டாவது இடத்திற்கு உயர்ந்தது, பின்னர் விற்பனை தரவரிசையில் Renesas, Toshiba, IWC, ST, Vishay, Anshi, Magna போன்றவை இருந்தன.

மெயின்ஸ்ட்ரீம் MOSFET பிராண்டுகள் பல தொடர்களாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளன: அமெரிக்கன், ஜப்பானிய மற்றும் கொரியன்.

அமெரிக்க தொடர்கள்: இன்ஃபினியன், ஐஆர், ஃபேர்சைல்ட், செமிகண்டக்டர், எஸ்டி, டிஐ, பிஐ, ஏஓஎஸ் போன்றவை;

ஜப்பானியம்: தோஷிபா, ரெனேசாஸ், ROHM, முதலியன;

கொரிய தொடர்: மேக்னா, KEC, AUK, மொரினா ஹிரோஷி, ஷினன், KIA

MOSFET தொகுப்பு வகைகள்

PCB போர்டில் நிறுவப்பட்ட விதத்தின் படி, MOSFET தொகுப்புகளில் இரண்டு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: செருகுநிரல் (துளை வழியாக) மற்றும் மேற்பரப்பு ஏற்றம் (மேற்பரப்பு மவுண்ட்). ,

பிளக்-இன் வகை என்பது MOSFET இன் ஊசிகள் PCB போர்டின் பெருகிவரும் துளைகள் வழியாகச் சென்று PCB போர்டில் பற்றவைக்கப்படுகின்றன என்பதாகும். பொதுவான செருகுநிரல் தொகுப்புகள் பின்வருமாறு: இரட்டை இன்-லைன் தொகுப்பு (டிஐபி), டிரான்சிஸ்டர் அவுட்லைன் தொகுப்பு (TO), மற்றும் பின் கட்டம் வரிசை தொகுப்பு (PGA).

செருகுநிரல் பேக்கேஜிங்

பிசிபி போர்டின் மேற்பரப்பில் உள்ள பேட்களுக்கு MOSFET ஊசிகள் மற்றும் வெப்பச் சிதறல் விளிம்பு ஆகியவை பற்றவைக்கப்படும் இடம் மேற்பரப்பு மவுண்டிங் ஆகும். வழக்கமான மேற்பரப்பு மவுண்ட் பேக்கேஜ்கள் பின்வருமாறு: டிரான்சிஸ்டர் அவுட்லைன் (D-PAK), சிறிய அவுட்லைன் டிரான்சிஸ்டர் (SOT), சிறிய அவுட்லைன் தொகுப்பு (SOP), குவாட் பிளாட் பேக்கேஜ் (QFP), பிளாஸ்டிக் லெட் சிப் கேரியர் (PLCC) போன்றவை.

மேற்பரப்பு ஏற்ற தொகுப்பு

தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியுடன், மதர்போர்டுகள் மற்றும் கிராபிக்ஸ் கார்டுகள் போன்ற PCB பலகைகள் தற்போது குறைவான மற்றும் குறைவான நேரடி செருகுநிரல் பேக்கேஜிங்கைப் பயன்படுத்துகின்றன, மேலும் அதிக மேற்பரப்பு மவுண்ட் பேக்கேஜிங் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

1. இரட்டை இன்-லைன் தொகுப்பு (டிஐபி)

டிஐபி தொகுப்பில் இரண்டு வரிசை ஊசிகள் உள்ளன மற்றும் டிஐபி அமைப்புடன் சிப் சாக்கெட்டில் செருகப்பட வேண்டும். அதன் வழித்தோன்றல் முறை SDIP (சுருக்க DIP) ஆகும், இது சுருக்க இரட்டை-இன்-லைன் தொகுப்பாகும். முள் அடர்த்தி டிஐபியை விட 6 மடங்கு அதிகம்.

டிஐபி பேக்கேஜிங் கட்டமைப்பு வடிவங்களில் பின்வருவன அடங்கும்: மல்டி-லேயர் செராமிக் டூயல்-இன்-லைன் டிஐபி, சிங்கிள்-லேயர் செராமிக் டூயல்-இன்-லைன் டிஐபி, லீட் ஃப்ரேம் டிஐபி (கண்ணாடி-பீங்கான் சீல் வகை, பிளாஸ்டிக் என்காப்சுலேஷன் அமைப்பு வகை, பீங்கான் குறைந்த உருகும் கண்ணாடி உறை வகை) முதலியன. டிஐபி பேக்கேஜிங்கின் சிறப்பியல்பு என்னவென்றால், அது பிசிபி போர்டுகளின் துளை வழியாக வெல்டிங் செய்வதை எளிதாக உணர முடியும் மற்றும் நன்றாக உள்ளது மதர்போர்டுடன் இணக்கம்.

இருப்பினும், அதன் பேக்கேஜிங் பகுதி மற்றும் தடிமன் ஒப்பீட்டளவில் பெரியதாக இருப்பதால், செருகும் மற்றும் அன்ப்ளக் செய்யும் போது ஊசிகள் எளிதில் சேதமடைகின்றன, நம்பகத்தன்மை மோசமாக உள்ளது. அதே நேரத்தில், செயல்முறையின் செல்வாக்கு காரணமாக, ஊசிகளின் எண்ணிக்கை பொதுவாக 100 ஐ தாண்டாது. எனவே, மின்னணு தொழிற்துறையின் உயர் ஒருங்கிணைப்பு செயல்பாட்டில், DIP பேக்கேஜிங் படிப்படியாக வரலாற்றின் கட்டத்தில் இருந்து பின்வாங்கியுள்ளது.

2. டிரான்சிஸ்டர் அவுட்லைன் தொகுப்பு (TO)

TO-3P, TO-247, TO-92, TO-92L, TO-220, TO-220F, TO-251 போன்ற ஆரம்பகால பேக்கேஜிங் விவரக்குறிப்புகள் அனைத்தும் ப்ளக்-இன் பேக்கேஜிங் வடிவமைப்புகளாகும்.

TO-3P/247: இது நடுத்தர உயர் மின்னழுத்தம் மற்றும் உயர்-தற்போதைய MOSFET களுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் பேக்கேஜிங் வடிவமாகும். தயாரிப்பு உயர் தாங்கும் மின்னழுத்தம் மற்றும் வலுவான முறிவு எதிர்ப்பின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது.

TO-220/220F: TO-220F என்பது ஒரு முழு பிளாஸ்டிக் தொகுப்பு ஆகும், மேலும் அதை ரேடியேட்டரில் நிறுவும் போது இன்சுலேடிங் பேட் சேர்க்க வேண்டிய அவசியமில்லை; TO-220 நடுத்தர முள் இணைக்கப்பட்ட ஒரு உலோக தாள் உள்ளது, மற்றும் ரேடியேட்டர் நிறுவும் போது ஒரு இன்சுலேடிங் பேட் தேவைப்படுகிறது. இந்த இரண்டு பேக்கேஜ் ஸ்டைல்களின் MOSFETகள் ஒரே மாதிரியான தோற்றம் கொண்டவை மற்றும் அவற்றை ஒன்றுக்கொன்று மாற்றாகப் பயன்படுத்தலாம்.

TO-251: இந்த தொகுக்கப்பட்ட தயாரிப்பு முக்கியமாக செலவுகளைக் குறைக்கவும், தயாரிப்பு அளவைக் குறைக்கவும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது முக்கியமாக நடுத்தர மின்னழுத்தம் மற்றும் 60A க்குக் கீழே அதிக மின்னோட்டமும் 7Nக்குக் கீழே உயர் மின்னழுத்தமும் உள்ள சூழல்களில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

TO-92: இந்த தொகுப்பு குறைந்த மின்னழுத்த MOSFET (தற்போதைய 10A க்குக் கீழே, 60V க்கும் குறைவான மின்னழுத்தத்தைத் தாங்கும்) மற்றும் உயர் மின்னழுத்த 1N60/65 ஆகியவற்றிற்கு மட்டுமே பயன்படுத்தப்படுகிறது.

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், பிளக்-இன் பேக்கேஜிங் செயல்முறையின் அதிக வெல்டிங் செலவு மற்றும் பேட்ச் வகை தயாரிப்புகளுக்கு குறைந்த வெப்பச் சிதறல் செயல்திறன் காரணமாக, மேற்பரப்பு மவுண்ட் சந்தையில் தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருகிறது, இது TO பேக்கேஜிங்கின் வளர்ச்சிக்கும் வழிவகுத்தது. மேற்பரப்பு ஏற்ற பேக்கேஜிங்கில்.

TO-252 (D-PAK என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) மற்றும் TO-263 (D2PAK) இரண்டும் மேற்பரப்பு ஏற்ற தொகுப்புகள்.

தயாரிப்பு தோற்றத்தை பேக்கேஜ் செய்ய

TO252/D-PAK என்பது ஒரு பிளாஸ்டிக் சிப் தொகுப்பு ஆகும், இது பொதுவாக பவர் டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் மின்னழுத்தத்தை உறுதிப்படுத்தும் சில்லுகளை பேக்கேஜிங் செய்வதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது தற்போதைய முக்கிய தொகுப்புகளில் ஒன்றாகும். இந்த பேக்கேஜிங் முறையைப் பயன்படுத்தும் MOSFET ஆனது கேட் (G), வடிகால் (D) மற்றும் மூல (S) ஆகிய மூன்று மின்முனைகளைக் கொண்டுள்ளது. வடிகால் (டி) முள் துண்டிக்கப்பட்டு பயன்படுத்தப்படவில்லை. அதற்கு பதிலாக, பின்புறத்தில் உள்ள வெப்ப மடு வடிகால் (D) ஆகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது நேரடியாக PCB க்கு பற்றவைக்கப்படுகிறது. ஒருபுறம், இது பெரிய மின்னோட்டங்களை வெளியிட பயன்படுகிறது, மறுபுறம், இது PCB மூலம் வெப்பத்தை சிதறடிக்கிறது. எனவே, PCB இல் மூன்று D-PAK பட்டைகள் உள்ளன, மேலும் வடிகால் (D) திண்டு பெரியது. அதன் பேக்கேஜிங் விவரக்குறிப்புகள் பின்வருமாறு:

TO-252/D-PAK தொகுப்பு அளவு விவரக்குறிப்புகள்

TO-263 என்பது TO-220 இன் மாறுபாடாகும். இது முக்கியமாக உற்பத்தி திறன் மற்றும் வெப்பச் சிதறலை மேம்படுத்த வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. இது மிக அதிக மின்னோட்டத்தையும் மின்னழுத்தத்தையும் ஆதரிக்கிறது. 150Aக்குக் குறைவான மற்றும் 30Vக்கு மேல் உள்ள நடுத்தர மின்னழுத்த உயர் மின்னோட்டம் MOSFETகளில் இது மிகவும் பொதுவானது. D2PAK (TO-263AB) உடன் கூடுதலாக, இது TO263-2, TO263-3, TO263-5, TO263-7 மற்றும் பிற பாணிகளையும் உள்ளடக்கியது, இவை TO-263 க்கு உட்பட்டவை, முக்கியமாக ஊசிகளின் வெவ்வேறு எண்ணிக்கை மற்றும் தூரம் காரணமாக .

TO-263/D2PAK தொகுப்பு அளவு விவரக்குறிப்புகள்

TO-263/D2PAK தொகுப்பு அளவு விவரக்குறிப்புs

3. பின் கட்டம் வரிசை தொகுப்பு (PGA)

PGA (Pin Grid Array Package) சிப்பின் உள்ளேயும் வெளியேயும் பல சதுர வரிசை ஊசிகள் உள்ளன. ஒவ்வொரு சதுர வரிசை முள் சிப்பைச் சுற்றி ஒரு குறிப்பிட்ட தூரத்தில் அமைக்கப்பட்டிருக்கும். ஊசிகளின் எண்ணிக்கையைப் பொறுத்து, அதை 2 முதல் 5 வட்டங்களாக உருவாக்கலாம். நிறுவலின் போது, சிறப்பு PGA சாக்கெட்டில் சிப்பைச் செருகவும். இது எளிதான பிளக்கிங் மற்றும் அன்ப்ளக்கிங் மற்றும் அதிக நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் அதிக அதிர்வெண்களுக்கு ஏற்றவாறு மாற்றியமைக்க முடியும்.

PGA தொகுப்பு நடை

அதன் பெரும்பாலான சிப் அடி மூலக்கூறுகள் பீங்கான் பொருட்களால் ஆனவை, மேலும் சில சிறப்பு பிளாஸ்டிக் பிசினை அடி மூலக்கூறாகப் பயன்படுத்துகின்றன. தொழில்நுட்பத்தைப் பொறுத்தவரை, முள் மைய தூரம் பொதுவாக 2.54 மிமீ, மற்றும் ஊசிகளின் எண்ணிக்கை 64 முதல் 447 வரை இருக்கும். இந்த வகையான பேக்கேஜிங்கின் சிறப்பியல்பு என்னவென்றால், சிறிய பேக்கேஜிங் பகுதி (தொகுதி), குறைந்த மின் நுகர்வு (செயல்திறன்) ) அது தாங்கும், மற்றும் நேர்மாறாகவும். இந்த சில்லுகளின் பேக்கேஜிங் பாணி ஆரம்ப நாட்களில் மிகவும் பொதுவானது, மேலும் CPUகள் போன்ற உயர்-சக்தி நுகர்வு தயாரிப்புகளை பேக்கேஜிங் செய்வதற்கு பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்பட்டது. எடுத்துக்காட்டாக, இன்டெல்லின் 80486 மற்றும் பென்டியம் அனைத்தும் இந்த பேக்கேஜிங் பாணியைப் பயன்படுத்துகின்றன; இது MOSFET உற்பத்தியாளர்களால் பரவலாக ஏற்றுக்கொள்ளப்படவில்லை.

4. சிறிய அவுட்லைன் டிரான்சிஸ்டர் தொகுப்பு (SOT)

SOT (ஸ்மால் அவுட்-லைன் டிரான்சிஸ்டர்) என்பது பேட்ச் வகை சிறிய பவர் டிரான்சிஸ்டர் தொகுப்பு ஆகும், இதில் முக்கியமாக SOT23, SOT89, SOT143, SOT25 (அதாவது SOT23-5) போன்றவை அடங்கும். SOT323, SOT363/SOT26 (அதாவது SOT23-6) மற்றும் பிற வகைகள் பெறப்பட்டவை, அவை TO தொகுப்புகளை விட அளவில் சிறியவை.

SOT தொகுப்பு வகை

SOT23 என்பது பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் டிரான்சிஸ்டர் தொகுப்பாகும், அதாவது சேகரிப்பான், உமிழ்ப்பான் மற்றும் அடித்தளம் ஆகிய மூன்று சிறகு வடிவ ஊசிகளுடன், அவை கூறுகளின் நீண்ட பக்கத்தின் இருபுறமும் பட்டியலிடப்பட்டுள்ளன. அவற்றில், உமிழ்ப்பான் மற்றும் அடித்தளம் ஒரே பக்கத்தில் உள்ளன. குறைந்த சக்தி கொண்ட டிரான்சிஸ்டர்கள், ஃபீல்ட் எஃபெக்ட் டிரான்சிஸ்டர்கள் மற்றும் ரெசிஸ்டர் நெட்வொர்க்குகளுடன் கூடிய கலப்பு டிரான்சிஸ்டர்களில் அவை பொதுவானவை. அவர்கள் நல்ல வலிமையைக் கொண்டுள்ளனர், ஆனால் குறைந்த சாலிடரபிலிட்டி. தோற்றம் கீழே உள்ள படம் (அ) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

SOT89 டிரான்சிஸ்டரின் ஒரு பக்கத்தில் மூன்று குறுகிய ஊசிகளைக் கொண்டுள்ளது. மற்றொரு பக்கம் வெப்பச் சிதறல் திறனை அதிகரிக்க அடித்தளத்துடன் இணைக்கப்பட்ட உலோக வெப்ப மடு ஆகும். சிலிக்கான் பவர் சர்ஃபேஸ் மவுண்ட் டிரான்சிஸ்டர்களில் இது பொதுவானது மற்றும் அதிக சக்தி பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது. தோற்றம் கீழே உள்ள படம் (b) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

SOT143 நான்கு குறுகிய இறக்கை வடிவ ஊசிகளைக் கொண்டுள்ளது, அவை இரண்டு பக்கங்களிலிருந்தும் வெளியே கொண்டு செல்லப்படுகின்றன. முள் பரந்த முனை சேகரிப்பான் ஆகும். இந்த வகை தொகுப்பு உயர் அதிர்வெண் டிரான்சிஸ்டர்களில் பொதுவானது, மேலும் அதன் தோற்றம் கீழே உள்ள படம் (c) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

SOT252 என்பது ஒரு பக்கத்திலிருந்து மூன்று ஊசிகளைக் கொண்ட உயர்-பவர் டிரான்சிஸ்டர் ஆகும், மேலும் நடுத்தர முள் சிறியது மற்றும் சேகரிப்பான் ஆகும். மறுமுனையில் உள்ள பெரிய பின்னுடன் இணைக்கவும், இது வெப்பச் சிதறலுக்கான செப்புத் தாளாகும், மேலும் அதன் தோற்றம் கீழே உள்ள படம் (d) இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.

பொதுவான SOT தொகுப்பு தோற்ற ஒப்பீடு

நான்கு முனைய SOT-89 MOSFET பொதுவாக மதர்போர்டுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அதன் விவரக்குறிப்புகள் மற்றும் பரிமாணங்கள் பின்வருமாறு:

SOT-89 MOSFET அளவு விவரக்குறிப்புகள் (அலகு: மிமீ)

5. சிறிய அவுட்லைன் தொகுப்பு (SOP)

SOP (Small Out-Line Package) என்பது SOL அல்லது DFP என்றும் அழைக்கப்படும் மேற்பரப்பு ஏற்ற தொகுப்புகளில் ஒன்றாகும். சீகல் இறக்கை வடிவத்தில் (எல் வடிவம்) தொகுப்பின் இருபுறமும் ஊசிகள் வெளியே எடுக்கப்படுகின்றன. பொருட்கள் பிளாஸ்டிக் மற்றும் பீங்கான். SOP பேக்கேஜிங் தரநிலைகளில் SOP-8, SOP-16, SOP-20, SOP-28 போன்றவை அடங்கும். SOPக்குப் பின் வரும் எண் பின்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. பெரும்பாலான MOSFET SOP தொகுப்புகள் SOP-8 விவரக்குறிப்புகளை ஏற்கின்றன. தொழில் பெரும்பாலும் "P" ஐ விட்டுவிட்டு அதை SO (சிறிய அவுட்-லைன்) என்று சுருக்குகிறது.

SOP-8 தொகுப்பு அளவு

SO-8 முதலில் PHILIP நிறுவனத்தால் உருவாக்கப்பட்டது. இது பிளாஸ்டிக்கில் தொகுக்கப்பட்டுள்ளது, வெப்பச் சிதறல் கீழே தட்டு இல்லை, மேலும் மோசமான வெப்பச் சிதறலைக் கொண்டுள்ளது. இது பொதுவாக குறைந்த சக்தி கொண்ட MOSFETகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பின்னர், TSOP (தின் ஸ்மால் அவுட்லைன் பேக்கேஜ்), VSOP (வெரி ஸ்மால் அவுட்லைன் பேக்கேஜ்), SSOP (சுருக்க SOP), TSSOP (Thin Shrink SOP) போன்ற நிலையான விவரக்குறிப்புகள் படிப்படியாக பெறப்பட்டன; அவற்றில், TSOP மற்றும் TSSOP ஆகியவை பொதுவாக MOSFET பேக்கேஜிங்கில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

MOSFET களுக்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் SOP பெறப்பட்ட விவரக்குறிப்புகள்

6. குவாட் பிளாட் பேக்கேஜ் (QFP)

QFP (பிளாஸ்டிக் குவாட் பிளாட் பேக்கேஜ்) தொகுப்பில் உள்ள சிப் பின்களுக்கு இடையே உள்ள தூரம் மிகவும் சிறியது மற்றும் பின்கள் மிகவும் மெல்லியதாக இருக்கும். இது பொதுவாக பெரிய அளவிலான அல்லது அதி-பெரிய ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் பின்களின் எண்ணிக்கை பொதுவாக 100க்கும் அதிகமாக இருக்கும். இந்த வடிவத்தில் தொகுக்கப்பட்ட சில்லுகள், மதர்போர்டில் சிப்பை சாலிடர் செய்ய SMT மேற்பரப்பு மவுண்டிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும். இந்த பேக்கேஜிங் முறை நான்கு முக்கிய குணாதிசயங்களைக் கொண்டுள்ளது: ① PCB சர்க்யூட் போர்டுகளில் வயரிங் நிறுவ SMD மேற்பரப்பு மவுண்டிங் தொழில்நுட்பத்திற்கு ஏற்றது; ② இது அதிக அதிர்வெண் பயன்பாட்டிற்கு ஏற்றது; ③ இது செயல்பட எளிதானது மற்றும் அதிக நம்பகத்தன்மை கொண்டது; ④ சிப் பகுதிக்கும் பேக்கேஜிங் பகுதிக்கும் இடையே உள்ள விகிதம் சிறியது. PGA பேக்கேஜிங் முறையைப் போலவே, இந்த பேக்கேஜிங் முறையும் சிப்பை ஒரு பிளாஸ்டிக் பேக்கேஜில் போர்த்தி, சிப் சரியான நேரத்தில் வேலை செய்யும் போது உருவாகும் வெப்பத்தை வெளியேற்ற முடியாது. இது MOSFET செயல்திறனை மேம்படுத்துவதை கட்டுப்படுத்துகிறது; மற்றும் பிளாஸ்டிக் பேக்கேஜிங் சாதனத்தின் அளவை அதிகரிக்கிறது, இது ஒளி, மெல்லிய, குறுகிய மற்றும் சிறிய திசையில் குறைக்கடத்திகளின் வளர்ச்சிக்கான தேவைகளை பூர்த்தி செய்யாது. கூடுதலாக, இந்த வகை பேக்கேஜிங் முறை ஒற்றை சிப்பை அடிப்படையாகக் கொண்டது, இது குறைந்த உற்பத்தி திறன் மற்றும் அதிக பேக்கேஜிங் செலவு போன்ற சிக்கல்களைக் கொண்டுள்ளது. எனவே, நுண்செயலிகள்/கேட் வரிசைகள் போன்ற டிஜிட்டல் லாஜிக் LSI சுற்றுகளில் பயன்படுத்த QFP மிகவும் பொருத்தமானது, மேலும் VTR சமிக்ஞை செயலாக்கம் மற்றும் ஆடியோ சிக்னல் செயலாக்கம் போன்ற அனலாக் LSI சர்க்யூட் தயாரிப்புகளை பேக்கேஜிங் செய்வதற்கும் ஏற்றது.

7, லீட்ஸ் இல்லாத குவாட் பிளாட் பேக்கேஜ் (QFN)

QFN (குவாட் பிளாட் நான்-லீடட் பேக்கேஜ்) தொகுப்பு நான்கு பக்கங்களிலும் எலக்ட்ரோடு தொடர்புகளுடன் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. லீட்கள் இல்லாததால், மவுண்டிங் பகுதி QFP ஐ விட சிறியது மற்றும் உயரம் QFP ஐ விட குறைவாக உள்ளது. அவற்றில், பீங்கான் QFN ஆனது LCC (லீட்லெஸ் சிப் கேரியர்கள்) என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, மேலும் கண்ணாடி எபோக்சி பிசின் அச்சிடப்பட்ட அடி மூலக்கூறு அடிப்படைப் பொருளைப் பயன்படுத்தி குறைந்த விலை பிளாஸ்டிக் QFN பிளாஸ்டிக் LCC, PCLC, P-LCC, முதலியன அழைக்கப்படுகிறது. இது ஒரு வளர்ந்து வரும் மேற்பரப்பு மவுண்ட் சிப் பேக்கேஜிங் ஆகும். சிறிய திண்டு அளவு, சிறிய அளவு, மற்றும் பிளாஸ்டிக் சீல் பொருள் கொண்ட தொழில்நுட்பம். QFN முக்கியமாக ஒருங்கிணைந்த சர்க்யூட் பேக்கேஜிங்கிற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் MOSFET பயன்படுத்தப்படாது. இருப்பினும், இன்டெல் ஒரு ஒருங்கிணைந்த இயக்கி மற்றும் MOSFET தீர்வை முன்மொழிந்ததால், அது DrMOS ஐ QFN-56 தொகுப்பில் அறிமுகப்படுத்தியது ("56" என்பது சிப்பின் பின்புறத்தில் உள்ள 56 இணைப்பு ஊசிகளைக் குறிக்கிறது).

QFN தொகுப்பானது அல்ட்ரா-தின் ஸ்மால் அவுட்லைன் பேக்கேஜ் (TSSOP) போன்ற வெளிப்புற முன்னணி உள்ளமைவைக் கொண்டுள்ளது என்பதை கவனத்தில் கொள்ள வேண்டும், ஆனால் அதன் அளவு TSSOP ஐ விட 62% சிறியது. QFN மாடலிங் தரவுகளின்படி, அதன் வெப்ப செயல்திறன் TSSOP பேக்கேஜிங்கை விட 55% அதிகமாக உள்ளது, மேலும் அதன் மின் செயல்திறன் (இண்டக்டன்ஸ் மற்றும் கொள்ளளவு) முறையே TSSOP பேக்கேஜிங்கை விட 60% மற்றும் 30% அதிகமாக உள்ளது. பெரிய குறைபாடு என்னவென்றால், அதை சரிசெய்வது கடினம்.

QFN-56 தொகுப்பில் DrMOS

பாரம்பரிய தனித்த DC/DC ஸ்டெப்-டவுன் ஸ்விட்சிங் பவர் சப்ளைகள் அதிக மின் அடர்த்திக்கான தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியாது, மேலும் அதிக மாறுதல் அதிர்வெண்களில் ஒட்டுண்ணி அளவுரு விளைவுகளின் சிக்கலை தீர்க்க முடியாது. தொழில்நுட்பத்தின் கண்டுபிடிப்பு மற்றும் முன்னேற்றத்துடன், மல்டி-சிப் தொகுதிகளை உருவாக்க இயக்கிகள் மற்றும் MOSFET களை ஒருங்கிணைப்பது உண்மையாகிவிட்டது. இந்த ஒருங்கிணைப்பு முறை கணிசமான இடத்தை சேமிக்க மற்றும் மின் நுகர்வு அடர்த்தியை அதிகரிக்க முடியும். இயக்கிகள் மற்றும் MOSFET களின் தேர்வுமுறை மூலம், இது ஒரு உண்மையாகிவிட்டது. ஆற்றல் திறன் மற்றும் உயர்தர DC மின்னோட்டம், இது DrMOS ஒருங்கிணைந்த இயக்கி IC ஆகும்.

Renesas 2வது தலைமுறை DrMOS

QFN-56 லீட்லெஸ் தொகுப்பு DrMOS வெப்ப மின்மறுப்பை மிகக் குறைவாக ஆக்குகிறது; உட்புற கம்பி பிணைப்பு மற்றும் செப்பு கிளிப் வடிவமைப்பு மூலம், வெளிப்புற PCB வயரிங் குறைக்கப்படலாம், இதன் மூலம் தூண்டல் மற்றும் எதிர்ப்பைக் குறைக்கலாம். கூடுதலாக, பயன்படுத்தப்படும் டீப்-சேனல் சிலிக்கான் MOSFET செயல்முறையானது கடத்தல், மாறுதல் மற்றும் கேட் சார்ஜ் இழப்புகளை கணிசமாகக் குறைக்கும்; இது பலவிதமான கன்ட்ரோலர்களுடன் இணக்கமானது, வெவ்வேறு இயக்க முறைகளை அடைய முடியும், மேலும் செயலில் உள்ள கட்ட மாற்ற முறை APS (தானியங்கு நிலை மாறுதல்) ஆதரிக்கிறது. QFN பேக்கேஜிங்குடன் கூடுதலாக, இருதரப்பு பிளாட் நோ-லீட் பேக்கேஜிங் (DFN) என்பது ஒரு புதிய மின்னணு பேக்கேஜிங் செயல்முறையாகும், இது ON செமிகண்டக்டரின் பல்வேறு கூறுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. QFN உடன் ஒப்பிடும்போது, DFN இருபுறமும் குறைவான லீட்-அவுட் மின்முனைகளைக் கொண்டுள்ளது.

8, பிளாஸ்டிக் லெடட் சிப் கேரியர் (PLCC)

PLCC (பிளாஸ்டிக் குவாட் பிளாட் பேக்கேஜ்) ஒரு சதுர வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் DIP தொகுப்பை விட மிகச் சிறியது. இது சுற்றிலும் ஊசிகளுடன் 32 ஊசிகளைக் கொண்டுள்ளது. பொதியின் நான்கு பக்கங்களிலிருந்தும் ஊசிகள் டி-வடிவத்தில் எடுக்கப்படுகின்றன. இது ஒரு பிளாஸ்டிக் பொருள். முள் மைய தூரம் 1.27 மிமீ, மற்றும் ஊசிகளின் எண்ணிக்கை 18 முதல் 84 வரை இருக்கும். J- வடிவ ஊசிகள் எளிதில் சிதைக்கப்படுவதில்லை மற்றும் QFP ஐ விட எளிதாக செயல்படுகின்றன, ஆனால் வெல்டிங்கிற்குப் பிறகு தோற்றத்தை ஆய்வு செய்வது மிகவும் கடினம். PLCC பேக்கேஜிங் SMT மேற்பரப்பு மவுண்டிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி PCB இல் வயரிங் நிறுவுவதற்கு ஏற்றது. இது சிறிய அளவு மற்றும் அதிக நம்பகத்தன்மையின் நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. PLCC பேக்கேஜிங் ஒப்பீட்டளவில் பொதுவானது மற்றும் லாஜிக் LSI, DLD (அல்லது நிரல் லாஜிக் சாதனம்) மற்றும் பிற சுற்றுகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த பேக்கேஜிங் படிவம் பெரும்பாலும் மதர்போர்டு பயாஸில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் இது தற்போது MOSFET களில் குறைவாகவே காணப்படுகிறது.

முக்கிய நிறுவனங்களுக்கான இணைத்தல் மற்றும் மேம்பாடு

குறைந்த மின்னழுத்தம் மற்றும் CPU களில் அதிக மின்னோட்டத்தின் வளர்ச்சிப் போக்கு காரணமாக, MOSFET கள் பெரிய வெளியீட்டு மின்னோட்டம், குறைந்த ஆன்-எதிர்ப்பு, குறைந்த வெப்ப உற்பத்தி, வேகமான வெப்பச் சிதறல் மற்றும் சிறிய அளவு ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். சிப் உற்பத்தி தொழில்நுட்பம் மற்றும் செயல்முறைகளை மேம்படுத்துவதோடு, MOSFET உற்பத்தியாளர்கள் பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்தையும் தொடர்ந்து மேம்படுத்துகின்றனர். நிலையான தோற்ற விவரக்குறிப்புகளுடன் இணக்கத்தன்மையின் அடிப்படையில், அவர்கள் புதிய பேக்கேஜிங் வடிவங்களை முன்மொழிகிறார்கள் மற்றும் அவர்கள் உருவாக்கும் புதிய தொகுப்புகளுக்கு வர்த்தக முத்திரை பெயர்களை பதிவு செய்கிறார்கள்.

1, RENESAS WPAK, LFPAK மற்றும் LFPAK-I தொகுப்புகள்

WPAK என்பது ரெனேசாஸ் உருவாக்கிய உயர் வெப்ப கதிர்வீச்சு தொகுப்பு ஆகும். D-PAK தொகுப்பைப் பின்பற்றுவதன் மூலம், சிப் ஹீட் சிங்க் மதர்போர்டில் பற்றவைக்கப்படுகிறது, மேலும் வெப்பமானது மதர்போர்டு வழியாகச் சிதறடிக்கப்படுகிறது, இதனால் சிறிய தொகுப்பு WPAK ஆனது D-PAK இன் வெளியீட்டு மின்னோட்டத்தையும் அடையலாம். WPAK-D2 வயரிங் தூண்டலைக் குறைக்க இரண்டு உயர்/குறைந்த MOSFETகளை தொகுக்கிறது.

Renesas WPAK தொகுப்பு அளவு

LFPAK மற்றும் LFPAK-I ஆகியவை SO-8 உடன் இணக்கமான ரெனேசாஸால் உருவாக்கப்பட்ட இரண்டு சிறிய வடிவ-காரணி தொகுப்புகள் ஆகும். LFPAK D-PAK ஐப் போன்றது, ஆனால் D-PAK ஐ விட சிறியது. LFPAK-i ஹீட் சிங்கின் மூலம் வெப்பத்தை வெளியேற்ற வெப்ப மடுவை மேல்நோக்கி வைக்கிறது.

Renesas LFPAK மற்றும் LFPAK-I தொகுப்புகள்

2. Vishay Power-PAK மற்றும் Polar-PAK பேக்கேஜிங்

Power-PAK என்பது விஷே கார்ப்பரேஷனால் பதிவுசெய்யப்பட்ட MOSFET தொகுப்பு பெயர். Power-PAK இரண்டு குறிப்புகளை உள்ளடக்கியது: Power-PAK1212-8 மற்றும் Power-PAK SO-8.

விஷே பவர்-PAK1212-8 தொகுப்பு

விஷே பவர்-PAK SO-8 தொகுப்பு

போலார் PAK என்பது இருபக்க வெப்பச் சிதறலுடன் கூடிய சிறிய தொகுப்பாகும், மேலும் இது விஷேயின் முக்கிய பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகும். போலார் PAK என்பது சாதாரண so-8 தொகுப்பைப் போன்றது. இது தொகுப்பின் மேல் மற்றும் கீழ் இரு பக்கங்களிலும் சிதறல் புள்ளிகளைக் கொண்டுள்ளது. தொகுப்பின் உள்ளே வெப்பத்தை குவிப்பது எளிதானது அல்ல, மேலும் இயக்க மின்னோட்டத்தின் தற்போதைய அடர்த்தியை SO-8 ஐ விட இரண்டு மடங்கு அதிகரிக்கலாம். தற்போது, Polar PAK தொழில்நுட்பத்தை STMicroelectronics நிறுவனத்திற்கு விஷே உரிமம் வழங்கியுள்ளார்.

விஷே போலார் PAK தொகுப்பு

3. Onsemi SO-8 மற்றும் WDFN8 பிளாட் லீட் தொகுப்புகள்

ON செமிகண்டக்டர் இரண்டு வகையான பிளாட்-லீட் MOSFETகளை உருவாக்கியுள்ளது, அவற்றில் SO-8 இணக்கமான பிளாட்-லீட் பல பலகைகளால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ON செமிகண்டக்டரின் புதிதாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்ட NVMx மற்றும் NVTx பவர் MOSFETகள் கடத்தல் இழப்புகளைக் குறைக்க கச்சிதமான DFN5 (SO-8FL) மற்றும் WDFN8 தொகுப்புகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. இது குறைந்த QG மற்றும் இயக்கி இழப்புகளைக் குறைக்கும் கொள்ளளவைக் கொண்டுள்ளது.

செமிகண்டக்டர் SO-8 பிளாட் லீட் பேக்கேஜில்

செமிகண்டக்டர் WDFN8 தொகுப்பில்

4. NXP LFPAK மற்றும் QLPAK பேக்கேஜிங்

NXP (முன்னர் Philps) SO-8 பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பத்தை LFPAK மற்றும் QLPAK ஆக மேம்படுத்தியுள்ளது. அவற்றில், LFPAK உலகின் மிகவும் நம்பகமான சக்தி SO-8 தொகுப்பாகக் கருதப்படுகிறது; QLPAK சிறிய அளவு மற்றும் அதிக வெப்பச் சிதறல் திறன் ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது. சாதாரண SO-8 உடன் ஒப்பிடும்போது, QLPAK ஆனது PCB போர்டு பகுதியை 6*5mm மற்றும் 1.5k/W வெப்ப எதிர்ப்பைக் கொண்டுள்ளது.

NXP LFPAK தொகுப்பு

NXP QLPAK பேக்கேஜிங்

4. ST செமிகண்டக்டர் PowerSO-8 தொகுப்பு

STMicroelectronics's power MOSFET சிப் பேக்கேஜிங் தொழில்நுட்பங்களில் SO-8, PowerSO-8, PowerFLAT, DirectFET, PolarPAK போன்றவை அடங்கும். அவற்றில், Power SO-8 என்பது SO-8 இன் மேம்படுத்தப்பட்ட பதிப்பாகும். கூடுதலாக, PowerSO-10, PowerSO-20, TO-220FP, H2PAK-2 மற்றும் பிற தொகுப்புகள் உள்ளன.

STMicroelectronics Power SO-8 தொகுப்பு

5. Fairchild செமிகண்டக்டர் பவர் 56 தொகுப்பு

பவர் 56 என்பது ஃபரிசில்டின் பிரத்யேக பெயர், அதன் அதிகாரப்பூர்வ பெயர் DFN5×6. அதன் பேக்கேஜிங் பகுதி பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் TSOP-8 உடன் ஒப்பிடத்தக்கது, மேலும் மெல்லிய தொகுப்பு கூறு அனுமதி உயரத்தை சேமிக்கிறது, மேலும் கீழே உள்ள தெர்மல்-பேட் வடிவமைப்பு வெப்ப எதிர்ப்பைக் குறைக்கிறது. எனவே, பல மின் சாதன உற்பத்தியாளர்கள் DFN5×6 ஐ பயன்படுத்தியுள்ளனர்.

ஃபேர்சைல்ட் பவர் 56 தொகுப்பு

6. சர்வதேச ரெக்டிஃபையர் (IR) நேரடி FET தொகுப்பு

நேரடி FET ஆனது SO-8 அல்லது சிறிய தடயத்தில் திறமையான மேல் குளிர்ச்சியை வழங்குகிறது மற்றும் கணினிகள், மடிக்கணினிகள், தொலைத்தொடர்பு மற்றும் நுகர்வோர் மின்னணு சாதனங்களில் AC-DC மற்றும் DC-DC மின்மாற்ற பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது. DirectFET இன் உலோகக் கேன் கட்டுமானமானது இரட்டைப் பக்க வெப்பச் சிதறலை வழங்குகிறது, நிலையான பிளாஸ்டிக் தனித்த தொகுப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது உயர் அதிர்வெண் DC-DC பக் மாற்றிகளின் தற்போதைய கையாளுதல் திறன்களை இரட்டிப்பாக்குகிறது. நேரடி FET தொகுப்பு என்பது ஒரு தலைகீழ்-ஏற்றப்பட்ட வகையாகும், வடிகால் (D) வெப்ப மடு மேல்நோக்கி எதிர்கொள்ளும் மற்றும் ஒரு உலோக ஷெல் மூலம் மூடப்பட்டிருக்கும், இதன் மூலம் வெப்பம் சிதறடிக்கப்படுகிறது. நேரடி FET பேக்கேஜிங் வெப்பச் சிதறலை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது மற்றும் நல்ல வெப்பச் சிதறலுடன் குறைந்த இடத்தை எடுக்கும்.

சுருக்கவும்

எதிர்காலத்தில், எலக்ட்ரானிக் உற்பத்தித் தொழில் தீவிர மெல்லிய, மினியேட்டரைசேஷன், குறைந்த மின்னழுத்தம் மற்றும் உயர் மின்னோட்டத்தின் திசையில் தொடர்ந்து வளர்ச்சியடைவதால், MOSFET இன் தோற்றம் மற்றும் உள் பேக்கேஜிங் அமைப்பும் உற்பத்தியின் வளர்ச்சித் தேவைகளுக்கு ஏற்றவாறு மாறும். தொழில். கூடுதலாக, மின்னணு உற்பத்தியாளர்களுக்கான தேர்வு வாசலைக் குறைப்பதற்காக, மாடுலரைசேஷன் மற்றும் சிஸ்டம்-லெவல் பேக்கேஜிங் திசையில் MOSFET மேம்பாட்டின் போக்கு பெருகிய முறையில் தெளிவாகிறது, மேலும் செயல்திறன் மற்றும் செலவு போன்ற பல பரிமாணங்களிலிருந்து தயாரிப்புகள் ஒருங்கிணைந்த முறையில் உருவாகும். . MOSFET தேர்வுக்கான முக்கியமான குறிப்பு காரணிகளில் தொகுப்பு ஒன்றாகும். வெவ்வேறு எலக்ட்ரானிக் தயாரிப்புகளுக்கு வெவ்வேறு மின் தேவைகள் உள்ளன, மேலும் வெவ்வேறு நிறுவல் சூழல்களுக்கும் பொருந்தக்கூடிய அளவு விவரக்குறிப்புகள் தேவை. உண்மையான தேர்வில், பொதுவான கொள்கையின் கீழ் உண்மையான தேவைகளுக்கு ஏற்ப முடிவு எடுக்கப்பட வேண்டும். சில மின்னணு அமைப்புகள் PCB அளவு மற்றும் உள் உயரத்தால் வரையறுக்கப்பட்டுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, தகவல்தொடர்பு அமைப்புகளின் தொகுதி மின்சாரம் பொதுவாக உயரக் கட்டுப்பாடுகள் காரணமாக DFN5*6 மற்றும் DFN3*3 தொகுப்புகளைப் பயன்படுத்துகிறது; சில ACDC பவர் சப்ளைகளில், மிக மெல்லிய வடிவமைப்புகள் அல்லது ஷெல் வரம்புகள் காரணமாக TO220 பேக்கேஜ் செய்யப்பட்ட பவர் MOSFETகளை அசெம்பிள் செய்வதற்கு ஏற்றது. இந்த நேரத்தில், ஊசிகளை நேரடியாக ரூட்டில் செருகலாம், இது TO247 தொகுக்கப்பட்ட தயாரிப்புகளுக்கு பொருந்தாது; சில மிக மெல்லிய வடிவமைப்புகளுக்கு சாதன ஊசிகளை வளைத்து தட்டையாக வைக்க வேண்டும், இது MOSFET தேர்வின் சிக்கலை அதிகரிக்கும்.

MOSFET ஐ எவ்வாறு தேர்வு செய்வது

MOSFET தரவுத் தாளின் முதல் பக்கத்தைப் பார்க்கவே இல்லை என்று ஒரு பொறியாளர் என்னிடம் கூறினார், ஏனெனில் "நடைமுறை" தகவல் இரண்டாவது பக்கத்திலும் அதற்கு அப்பாலும் மட்டுமே தோன்றும். MOSFET தரவுத் தாளில் உள்ள ஒவ்வொரு பக்கமும் வடிவமைப்பாளர்களுக்கான மதிப்புமிக்க தகவல்களைக் கொண்டுள்ளது. ஆனால் உற்பத்தியாளர்களால் வழங்கப்பட்ட தரவை எவ்வாறு விளக்குவது என்பது எப்போதும் தெளிவாக இல்லை.

இந்த கட்டுரை MOSFET களின் சில முக்கிய விவரக்குறிப்புகள், தரவுத்தாளில் அவை எவ்வாறு குறிப்பிடப்பட்டுள்ளன மற்றும் அவற்றை நீங்கள் புரிந்து கொள்ள வேண்டிய தெளிவான படம் ஆகியவற்றைக் கோடிட்டுக் காட்டுகிறது. பெரும்பாலான மின்னணு சாதனங்களைப் போலவே, MOSFET களும் இயக்க வெப்பநிலையால் பாதிக்கப்படுகின்றன. எனவே குறிப்பிடப்பட்ட குறிகாட்டிகள் பயன்படுத்தப்படும் சோதனை நிலைமைகளைப் புரிந்துகொள்வது அவசியம். "தயாரிப்பு அறிமுகத்தில்" நீங்கள் காணும் குறிகாட்டிகள் "அதிகபட்சம்" அல்லது "வழக்கமான" மதிப்புகளா என்பதைப் புரிந்துகொள்வதும் முக்கியமானது, ஏனெனில் சில தரவுத் தாள்கள் அதைத் தெளிவுபடுத்தவில்லை.

மின்னழுத்த தரம்

MOSFET ஐ தீர்மானிக்கும் முதன்மை பண்பு அதன் வடிகால்-மூல மின்னழுத்த VDS அல்லது "வடிகால்-மூல முறிவு மின்னழுத்தம்" ஆகும், இது MOSFET ஆனது மூலத்திற்கும் வடிகால் மின்னோட்டத்திற்கும் குறுகிய சுற்று ஏற்படும் போது சேதமடையாமல் தாங்கக்கூடிய மிக உயர்ந்த மின்னழுத்தமாகும். 250μA ஆகும். . VDS ஆனது "25 ° C இல் முழுமையான அதிகபட்ச மின்னழுத்தம்" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, ஆனால் இந்த முழுமையான மின்னழுத்தம் வெப்பநிலை சார்ந்தது என்பதை நினைவில் கொள்வது அவசியம், மேலும் தரவு தாளில் பொதுவாக "VDS வெப்பநிலை குணகம்" உள்ளது. அதிகபட்ச VDS என்பது DC மின்னழுத்தம் மற்றும் சுற்றுவட்டத்தில் இருக்கும் மின்னழுத்த ஸ்பைக்குகள் மற்றும் சிற்றலைகள் என்பதை நீங்கள் புரிந்து கொள்ள வேண்டும். எடுத்துக்காட்டாக, 100mV, 5ns ஸ்பைக் கொண்ட 30V மின்சக்தியில் 30V சாதனத்தைப் பயன்படுத்தினால், மின்னழுத்தம் சாதனத்தின் முழுமையான அதிகபட்ச வரம்பை மீறும் மற்றும் சாதனம் பனிச்சரிவு பயன்முறையில் நுழையலாம். இந்த வழக்கில், MOSFET இன் நம்பகத்தன்மைக்கு உத்தரவாதம் அளிக்க முடியாது. அதிக வெப்பநிலையில், வெப்பநிலை குணகம் முறிவு மின்னழுத்தத்தை கணிசமாக மாற்றும். எடுத்துக்காட்டாக, 600V மின்னழுத்த மதிப்பீட்டைக் கொண்ட சில N-சேனல் MOSFETகள் நேர்மறை வெப்பநிலை குணகத்தைக் கொண்டுள்ளன. அவை அவற்றின் அதிகபட்ச சந்திப்பு வெப்பநிலையை நெருங்கும் போது, வெப்பநிலை குணகம் இந்த MOSFET களை 650V MOSFET களைப் போல செயல்பட வைக்கிறது. பல MOSFET பயனர்களின் வடிவமைப்பு விதிகளுக்கு 10% முதல் 20% வரை குறைக்கும் காரணி தேவைப்படுகிறது. சில வடிவமைப்புகளில், உண்மையான முறிவு மின்னழுத்தம் 25 ° C இல் மதிப்பிடப்பட்ட மதிப்பை விட 5% முதல் 10% அதிகமாக இருப்பதைக் கருத்தில் கொண்டு, வடிவமைப்பிற்கு மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும் உண்மையான வடிவமைப்பில் தொடர்புடைய பயனுள்ள வடிவமைப்பு விளிம்பு சேர்க்கப்படும். MOSFET களின் சரியான தேர்வுக்கு சமமாக முக்கியமானது கடத்தல் செயல்பாட்டின் போது கேட்-மூல மின்னழுத்த VGS இன் பங்கைப் புரிந்துகொள்வது. இந்த மின்னழுத்தம் கொடுக்கப்பட்ட அதிகபட்ச RDS(on) நிபந்தனையின் கீழ் MOSFET இன் முழு கடத்தலை உறுதி செய்யும் மின்னழுத்தமாகும். அதனால்தான் ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் எப்போதும் VGS நிலையுடன் தொடர்புடையது, மேலும் இந்த மின்னழுத்தத்தில் மட்டுமே சாதனத்தை இயக்க முடியும். RDS(on) மதிப்பீட்டை அடைய பயன்படுத்தப்படும் குறைந்தபட்ச VGS ஐ விட குறைவான மின்னழுத்தத்துடன் MOSFET ஐ முழுமையாக இயக்க முடியாது என்பது ஒரு முக்கியமான வடிவமைப்பு விளைவு. எடுத்துக்காட்டாக, 3.3V மைக்ரோகண்ட்ரோலருடன் MOSFET ஐ முழுமையாக இயக்க, நீங்கள் MOSFET ஐ VGS=2.5V அல்லது அதற்கும் குறைவாக இயக்க வேண்டும்.

ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ், கேட் சார்ஜ் மற்றும் "தகுதியின் எண்ணிக்கை"

ஒரு MOSFET இன் எதிர்ப்பு எப்போதும் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட கேட்-டு-சோர்ஸ் மின்னழுத்தங்களில் தீர்மானிக்கப்படுகிறது. அதிகபட்ச RDS(ஆன்) வரம்பு வழக்கமான மதிப்பை விட 20% முதல் 50% அதிகமாக இருக்கலாம். RDS(on) இன் அதிகபட்ச வரம்பு பொதுவாக 25°C சந்திப்பு வெப்பநிலையில் உள்ள மதிப்பைக் குறிக்கிறது. அதிக வெப்பநிலையில், படம் 1 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, RDS(on) 30% முதல் 150% வரை அதிகரிக்கலாம். RDS(on) வெப்பநிலையுடன் மாறும் மற்றும் குறைந்தபட்ச எதிர்ப்பு மதிப்பை உத்தரவாதம் செய்ய முடியாது என்பதால், RDS(on) அடிப்படையில் மின்னோட்டத்தைக் கண்டறிவது இல்லை. மிகவும் துல்லியமான முறை.

RDS(on) அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலையில் 30% முதல் 150% வரை வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது

படம் 1 RDS(ஆன்) அதிகபட்ச இயக்க வெப்பநிலையில் 30% முதல் 150% வரை வெப்பநிலையுடன் அதிகரிக்கிறது

N-channel மற்றும் P-channel MOSFETகள் இரண்டிற்கும் ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் மிகவும் முக்கியமானது. பவர் சப்ளைகளை மாற்றுவதில், Qg என்பது N-channel MOSFETகளுக்கான முக்கிய தேர்வு அளவுகோலாகும், ஏனெனில் Qg ஆனது மாறுதல் இழப்புகளை பாதிக்கிறது. இந்த இழப்புகள் இரண்டு விளைவுகளைக் கொண்டிருக்கின்றன: ஒன்று MOSFET ஐ ஆன் மற்றும் ஆஃப் செய்யும் மாறுதல் நேரம்; மற்றொன்று, ஒவ்வொரு மாறுதல் செயல்முறையின் போதும் கேட் கொள்ளளவை சார்ஜ் செய்ய தேவையான ஆற்றல். நினைவில் கொள்ள வேண்டிய ஒரு விஷயம் என்னவென்றால், Qg கேட்-மூல மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்தது, குறைந்த Vgs ஐப் பயன்படுத்துவது மாறுதல் இழப்புகளைக் குறைக்கிறது. மாறுதல் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்த MOSFET களை ஒப்பிடுவதற்கான விரைவான வழியாக, வடிவமைப்பாளர்கள் பெரும்பாலும் கடத்தல் இழப்புகளுக்கு RDS(on) மற்றும் இழப்புகளை மாற்ற Qg ஆகியவற்றைக் கொண்ட ஒரு ஒற்றை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துகின்றனர்: RDS(on)xQg. இந்த "தகுதியின் உருவம்" (FOM) சாதனத்தின் செயல்திறனைச் சுருக்கி, வழக்கமான அல்லது அதிகபட்ச மதிப்புகளின் அடிப்படையில் MOSFETகளை ஒப்பிட அனுமதிக்கிறது. சாதனங்கள் முழுவதும் துல்லியமான ஒப்பீட்டை உறுதிசெய்ய, RDS(on) மற்றும் Qg க்கு ஒரே VGS பயன்படுத்தப்படுவதையும், வழக்கமான மற்றும் அதிகபட்ச மதிப்புகள் வெளியீட்டில் ஒன்றாகக் கலக்கப்படாமல் இருப்பதையும் உறுதிசெய்ய வேண்டும். பயன்பாடுகளை மாற்றுவதில் குறைந்த FOM உங்களுக்கு சிறந்த செயல்திறனை வழங்கும், ஆனால் அது உத்தரவாதம் இல்லை. சிறந்த ஒப்பீட்டு முடிவுகளை ஒரு உண்மையான சர்க்யூட்டில் மட்டுமே பெற முடியும், மேலும் சில சமயங்களில் ஒவ்வொரு MOSFET க்கும் சுற்று நன்றாக டியூன் செய்யப்பட வேண்டும். மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டம் மற்றும் சக்திச் சிதறல், வெவ்வேறு சோதனை நிலைகளின் அடிப்படையில், பெரும்பாலான MOSFETகள் தரவுத் தாளில் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட தொடர்ச்சியான வடிகால் மின்னோட்டங்களைக் கொண்டுள்ளன. மதிப்பீடு குறிப்பிடப்பட்ட வெப்பநிலையில் (எ.கா. TC=25°C) உள்ளதா அல்லது சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் (எ.கா. TA=25°C) உள்ளதா என்பதைக் கண்டறிய தரவுத் தாளை கவனமாகப் பார்க்க வேண்டும். இந்த மதிப்புகளில் எது மிகவும் பொருத்தமானது என்பது சாதனத்தின் பண்புகள் மற்றும் பயன்பாட்டைப் பொறுத்தது (படம் 2 ஐப் பார்க்கவும்).

படம் 2 அனைத்து முழுமையான அதிகபட்ச மின்னோட்டம் மற்றும் சக்தி மதிப்புகள் உண்மையான தரவு

கையடக்க சாதனங்களில் பயன்படுத்தப்படும் சிறிய மேற்பரப்பு ஏற்ற சாதனங்களுக்கு, 70 டிகிரி செல்சியஸ் சுற்றுப்புற வெப்பநிலையில் தற்போதைய நிலை மிகவும் பொருத்தமானதாக இருக்கலாம். வெப்ப மூழ்கிகள் மற்றும் கட்டாய காற்று குளிரூட்டல் கொண்ட பெரிய உபகரணங்களுக்கு, தற்போதைய நிலை TA=25℃ உண்மையான நிலைமைக்கு நெருக்கமாக இருக்கலாம். சில சாதனங்களுக்கு, பேக்கேஜ் வரம்புகளை விட டையானது அதன் அதிகபட்ச சந்திப்பு வெப்பநிலையில் அதிக மின்னோட்டத்தைக் கையாள முடியும். சில தரவுத் தாள்களில், இந்த "டை-லிமிட்டட்" தற்போதைய நிலை "பேக்கேஜ்-லிமிடெட்" தற்போதைய நிலைக்கு கூடுதல் தகவலாகும், இது டையின் வலிமையைப் பற்றிய ஒரு யோசனையை உங்களுக்குத் தருகிறது. இதே போன்ற கருத்தாய்வுகள் தொடர்ச்சியான சக்திச் சிதறலுக்கும் பொருந்தும், இது வெப்பநிலையை மட்டுமல்ல, நேரத்தையும் சார்ந்துள்ளது. TA=70℃ இல் 10 வினாடிகளுக்கு PD=4W இல் ஒரு சாதனம் தொடர்ந்து இயங்குவதை கற்பனை செய்து பாருங்கள். MOSFET தொகுப்பின் அடிப்படையில் "தொடர்ச்சியான" கால அளவு மாறுபடும், எனவே 10 வினாடிகள், 100 வினாடிகள் அல்லது 10 நிமிடங்களுக்குப் பிறகு மின் சிதறல் எப்படி இருக்கும் என்பதைப் பார்க்க, தரவுத்தாளில் இருந்து இயல்பாக்கப்பட்ட வெப்ப நிலையற்ற மின்மறுப்புத் திட்டத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும். . படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, 10-வினாடி துடிப்புக்குப் பிறகு இந்த சிறப்பு சாதனத்தின் வெப்ப எதிர்ப்பு குணகம் தோராயமாக 0.33 ஆகும், அதாவது தொகுப்பு சுமார் 10 நிமிடங்களுக்குப் பிறகு வெப்ப செறிவூட்டலை அடைந்தவுடன், சாதனத்தின் வெப்பச் சிதறல் திறன் 4W க்கு பதிலாக 1.33W மட்டுமே. . நல்ல குளிரூட்டலின் கீழ் சாதனத்தின் வெப்பச் சிதறல் திறன் சுமார் 2W ஐ எட்டும்.

படம் 3 மின் துடிப்பு பயன்படுத்தப்படும் போது MOSFET இன் வெப்ப எதிர்ப்பு

உண்மையில், MOSFET ஐ எவ்வாறு தேர்வு செய்வது என்பதை நான்கு படிகளாகப் பிரிக்கலாம்.

முதல் படி: N சேனல் அல்லது P சேனலைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்

உங்கள் வடிவமைப்பிற்கான சரியான சாதனத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான முதல் படி N-channel அல்லது P-channel MOSFET ஐப் பயன்படுத்த வேண்டுமா என்பதை தீர்மானிப்பதாகும். ஒரு பொதுவான மின் பயன்பாட்டில், ஒரு MOSFET தரையுடன் இணைக்கப்பட்டு, சுமை மின்னழுத்தத்துடன் இணைக்கப்படும் போது, MOSFET குறைந்த பக்க சுவிட்சை உருவாக்குகிறது. குறைந்த பக்க சுவிட்சில், சாதனத்தை ஆஃப் அல்லது ஆன் செய்ய தேவையான மின்னழுத்தத்தைக் கருத்தில் கொண்டு N-channel MOSFETகள் பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். MOSFET பஸ்ஸுடன் இணைக்கப்பட்டு தரையில் ஏற்றப்படும் போது, உயர் பக்க சுவிட்ச் பயன்படுத்தப்படுகிறது. P-channel MOSFETகள் பொதுவாக இந்த இடவியலில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது மின்னழுத்த இயக்கி பரிசீலனைகள் காரணமாகவும் உள்ளது. உங்கள் பயன்பாட்டிற்கான சரியான சாதனத்தைத் தேர்ந்தெடுக்க, சாதனத்தை இயக்குவதற்குத் தேவையான மின்னழுத்தத்தையும் உங்கள் வடிவமைப்பில் அதைச் செய்வதற்கான எளிதான வழியையும் நீங்கள் தீர்மானிக்க வேண்டும். அடுத்த படி தேவையான மின்னழுத்த மதிப்பீட்டை அல்லது சாதனம் தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னழுத்தத்தை தீர்மானிக்க வேண்டும். அதிக மின்னழுத்த மதிப்பீடு, சாதனத்தின் அதிக விலை. நடைமுறை அனுபவத்தின்படி, மின்னழுத்தம் அல்லது பஸ் மின்னழுத்தத்தை விட மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தம் அதிகமாக இருக்க வேண்டும். இது போதுமான பாதுகாப்பை வழங்கும், இதனால் MOSFET தோல்வியடையாது. ஒரு MOSFET ஐ தேர்ந்தெடுக்கும்போது, வடிகால் இருந்து மூலத்திற்கு பொறுத்துக்கொள்ளக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னழுத்தத்தை தீர்மானிக்க வேண்டியது அவசியம், அதாவது அதிகபட்ச VDS. ஒரு MOSFET அதிகபட்ச மின்னழுத்தம் வெப்பநிலை மாற்றங்களை தாங்கும் என்பதை அறிவது முக்கியம். வடிவமைப்பாளர்கள் முழு இயக்க வெப்பநிலை வரம்பிலும் மின்னழுத்த மாறுபாடுகளை சோதிக்க வேண்டும். மின்சுற்று தோல்வியடையாமல் இருப்பதை உறுதிசெய்ய, மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தம் இந்த மாறுபாடு வரம்பை மறைப்பதற்குப் போதுமான விளிம்பைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். வடிவமைப்பு பொறியியலாளர்கள் கருத்தில் கொள்ள வேண்டிய மற்ற பாதுகாப்பு காரணிகளான மோட்டார்கள் அல்லது மின்மாற்றிகள் போன்ற மின்னணு சாதனங்களை மாற்றுவதன் மூலம் தூண்டப்படும் மின்னழுத்த இடைநிலைகளும் அடங்கும். வெவ்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு மதிப்பிடப்பட்ட மின்னழுத்தங்கள் மாறுபடும்; பொதுவாக, கையடக்க சாதனங்களுக்கு 20V, FPGA பவர் சப்ளைகளுக்கு 20-30V மற்றும் 85-220VAC பயன்பாடுகளுக்கு 450-600V.

படி 2: மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தை தீர்மானிக்கவும்

இரண்டாவது படி MOSFET இன் தற்போதைய மதிப்பீட்டைத் தேர்ந்தெடுப்பது. சுற்று உள்ளமைவைப் பொறுத்து, இந்த மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டம் எல்லா சூழ்நிலைகளிலும் சுமை தாங்கக்கூடிய அதிகபட்ச மின்னோட்டமாக இருக்க வேண்டும். மின்னழுத்த சூழ்நிலையைப் போலவே, கணினி தற்போதைய ஸ்பைக்குகளை உருவாக்கும் போதும், தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட MOSFET இந்த தற்போதைய மதிப்பீட்டைத் தாங்கும் என்பதை வடிவமைப்பாளர் உறுதி செய்ய வேண்டும். தொடர்ச்சியான பயன்முறை மற்றும் பல்ஸ் ஸ்பைக் ஆகிய இரண்டு தற்போதைய நிலைகள் கருதப்படுகின்றன. தொடர்ச்சியான கடத்தல் பயன்முறையில், MOSFET ஒரு நிலையான நிலையில் உள்ளது, அங்கு சாதனம் வழியாக மின்னோட்டம் தொடர்ந்து பாய்கிறது. துடிப்பு ஸ்பைக் என்பது சாதனத்தின் வழியாக பாயும் ஒரு பெரிய எழுச்சியை (அல்லது ஸ்பைக் மின்னோட்டம்) குறிக்கிறது. இந்த நிலைமைகளின் கீழ் அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தை தீர்மானித்தவுடன், இந்த அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தை கையாளக்கூடிய ஒரு சாதனத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பது வெறுமனே ஒரு விஷயம். மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தைத் தேர்ந்தெடுத்த பிறகு, கடத்தல் இழப்பையும் கணக்கிட வேண்டும். உண்மையான சூழ்நிலைகளில், MOSFET ஒரு சிறந்த சாதனம் அல்ல, ஏனெனில் கடத்தல் செயல்பாட்டின் போது மின் ஆற்றல் இழப்பு ஏற்படுகிறது, இது கடத்தல் இழப்பு என்று அழைக்கப்படுகிறது. ஒரு MOSFET ஆனது "ஆன்" செய்யும் போது ஒரு மாறி மின்தடையம் போல் செயல்படுகிறது, இது சாதனத்தின் RDS(ON) ஆல் தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றும் வெப்பநிலையுடன் கணிசமாக மாறுகிறது. சாதனத்தின் சக்தி இழப்பை Iload2×RDS(ON) மூலம் கணக்கிடலாம். ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் வெப்பநிலையுடன் மாறுவதால், மின் இழப்பும் விகிதாசாரமாக மாறும். MOSFET க்கு அதிக மின்னழுத்த VGS பயன்படுத்தப்படும், RDS(ON) சிறியதாக இருக்கும்; மாறாக, RDS(ON) அதிகமாக இருக்கும். கணினி வடிவமைப்பாளருக்கு, கணினி மின்னழுத்தத்தைப் பொறுத்து வர்த்தக பரிமாற்றங்கள் இங்குதான் வருகின்றன. கையடக்க வடிவமைப்புகளுக்கு, குறைந்த மின்னழுத்தங்களைப் பயன்படுத்துவது எளிதானது (மேலும் பொதுவானது), தொழில்துறை வடிவமைப்புகளுக்கு, அதிக மின்னழுத்தங்களைப் பயன்படுத்தலாம். RDS(ON) எதிர்ப்பு மின்னோட்டத்துடன் சிறிது உயரும் என்பதை நினைவில் கொள்ளவும். RDS(ON) மின்தடையத்தின் பல்வேறு மின் அளவுருக்களில் உள்ள மாறுபாடுகள் உற்பத்தியாளர் வழங்கிய தொழில்நுட்ப தரவுத் தாளில் காணலாம். சாதனத்தின் சிறப்பியல்புகளில் தொழில்நுட்பம் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது, ஏனெனில் சில தொழில்நுட்பங்கள் அதிகபட்ச VDS ஐ அதிகரிக்கும் போது RDS(ON) ஐ அதிகரிக்கின்றன. அத்தகைய தொழில்நுட்பத்திற்கு, நீங்கள் VDS மற்றும் RDS(ON) ஐக் குறைக்க விரும்பினால், நீங்கள் சிப் அளவை அதிகரிக்க வேண்டும், அதன் மூலம் பொருந்தக்கூடிய தொகுப்பு அளவு மற்றும் தொடர்புடைய மேம்பாட்டு செலவுகள் அதிகரிக்கும். சிப் அளவு அதிகரிப்பதைக் கட்டுப்படுத்த முயற்சிக்கும் பல தொழில்நுட்பங்கள் தொழில்துறையில் உள்ளன, அவற்றில் முக்கியமானவை சேனல் மற்றும் சார்ஜ் பேலன்சிங் தொழில்நுட்பங்கள். அகழி தொழில்நுட்பத்தில், ஆன்-ரெசிஸ்டன்ஸ் RDS(ON) ஐக் குறைக்க, பொதுவாக குறைந்த மின்னழுத்தங்களுக்கு ஒதுக்கப்பட்ட ஆழமான அகழி செதில்களில் பதிக்கப்பட்டுள்ளது. RDS(ON) இல் அதிகபட்ச VDS இன் தாக்கத்தைக் குறைப்பதற்காக, வளர்ச்சிச் செயல்பாட்டின் போது ஒரு எபிடாக்சியல் வளர்ச்சி நெடுவரிசை/எட்ச்சிங் நெடுவரிசை செயல்முறை பயன்படுத்தப்பட்டது. எடுத்துக்காட்டாக, Fairchild செமிகண்டக்டர் சூப்பர்ஃபெட் எனப்படும் தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கியுள்ளது, இது RDS(ON) குறைப்புக்கான கூடுதல் உற்பத்திப் படிகளைச் சேர்க்கிறது. RDS(ON) இல் இந்த கவனம் முக்கியமானது, ஏனெனில் நிலையான MOSFET இன் முறிவு மின்னழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, RDS(ON) அதிவேகமாக அதிகரிக்கிறது மற்றும் இறக்க அளவு அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது. SuperFET செயல்முறை RDS(ON) மற்றும் செதில் அளவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான அதிவேக உறவை நேரியல் உறவாக மாற்றுகிறது. இந்த வழியில், SuperFET சாதனங்கள் 600V வரையிலான முறிவு மின்னழுத்தங்களுடன் கூட, சிறிய டை அளவுகளில் சிறந்த குறைந்த RDS(ON) ஐ அடைய முடியும். இதன் விளைவாக, செதில் அளவு 35% வரை குறைக்கப்படலாம். இறுதிப் பயனர்களுக்கு, இது தொகுப்பு அளவில் குறிப்பிடத்தக்க குறைப்பைக் குறிக்கிறது.

படி மூன்று: வெப்பத் தேவைகளைத் தீர்மானித்தல்

MOSFET ஐத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான அடுத்த படி, கணினியின் வெப்பத் தேவைகளைக் கணக்கிடுவதாகும். வடிவமைப்பாளர்கள் இரண்டு வெவ்வேறு காட்சிகளைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும், மோசமான சூழ்நிலை மற்றும் நிஜ உலக சூழ்நிலை. மோசமான கணக்கீட்டு முடிவைப் பயன்படுத்த பரிந்துரைக்கப்படுகிறது, ஏனெனில் இந்த முடிவு ஒரு பெரிய பாதுகாப்பு விளிம்பை வழங்குகிறது மற்றும் கணினி தோல்வியடையாது என்பதை உறுதி செய்கிறது. MOSFET தரவுத் தாளில் கவனம் செலுத்த வேண்டிய சில அளவீட்டுத் தரவுகளும் உள்ளன; தொகுக்கப்பட்ட சாதனத்தின் குறைக்கடத்தி சந்திப்புக்கும் சுற்றுச்சூழலுக்கும் இடையிலான வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் அதிகபட்ச சந்திப்பு வெப்பநிலை போன்றவை. சாதனத்தின் சந்திப்பு வெப்பநிலையானது அதிகபட்ச சுற்றுப்புற வெப்பநிலை மற்றும் வெப்ப எதிர்ப்பு மற்றும் சக்திச் சிதறலின் தயாரிப்புக்கு சமம் (சந்தி வெப்பநிலை = அதிகபட்ச சுற்றுப்புற வெப்பநிலை + [வெப்ப எதிர்ப்பு × சக்தி சிதறல்]). இந்த சமன்பாட்டின் படி, கணினியின் அதிகபட்ச சக்தி சிதறலை தீர்க்க முடியும், இது வரையறையின்படி I2×RDS(ON) க்கு சமம். சாதனத்தின் வழியாக செல்லும் அதிகபட்ச மின்னோட்டத்தை வடிவமைப்பாளர் தீர்மானித்திருப்பதால், RDS(ON) ஐ வெவ்வேறு வெப்பநிலைகளில் கணக்கிட முடியும். எளிமையான வெப்ப மாதிரிகளைக் கையாளும் போது, வடிவமைப்பாளர்கள் குறைக்கடத்தி சந்திப்பு / சாதனம் வழக்கு மற்றும் வழக்கு / சூழலின் வெப்ப திறனையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும் என்பது குறிப்பிடத்தக்கது; அச்சிடப்பட்ட சர்க்யூட் போர்டு மற்றும் தொகுப்பு உடனடியாக வெப்பமடையாமல் இருக்க வேண்டும். பனிச்சரிவு முறிவு என்பது குறைக்கடத்தி சாதனத்தின் தலைகீழ் மின்னழுத்தம் அதிகபட்ச மதிப்பை மீறுகிறது மற்றும் சாதனத்தில் மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்க வலுவான மின்சார புலத்தை உருவாக்குகிறது. இந்த மின்னோட்டம் சக்தியைச் சிதறடித்து, சாதனத்தின் வெப்பநிலையை அதிகரிக்கும் மற்றும் சாதனத்தை சேதப்படுத்தும். செமிகண்டக்டர் நிறுவனங்கள் சாதனங்களில் பனிச்சரிவு சோதனையை நடத்தும், அவற்றின் பனிச்சரிவு மின்னழுத்தத்தை கணக்கிடும் அல்லது சாதனத்தின் வலிமையை சோதிக்கும். மதிப்பிடப்பட்ட பனிச்சரிவு மின்னழுத்தத்தைக் கணக்கிடுவதற்கு இரண்டு முறைகள் உள்ளன; ஒன்று புள்ளியியல் முறை மற்றொன்று வெப்ப கணக்கீடு. வெப்ப கணக்கீடு மிகவும் நடைமுறைக்குரியது என்பதால் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பல நிறுவனங்கள் தங்கள் சாதன சோதனை விவரங்களை வழங்கியுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, Fairchild செமிகண்டக்டர் "Power MOSFET Avalanche Guidelines" வழங்குகிறது (Power MOSFET Avalanche Guidelines-Fairchild இணையதளத்தில் இருந்து பதிவிறக்கம் செய்யலாம்). கம்ப்யூட்டிங் கூடுதலாக, தொழில்நுட்பம் பனிச்சரிவு விளைவு ஒரு பெரிய செல்வாக்கு உள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக, இறக்க அளவு அதிகரிப்பது பனிச்சரிவு எதிர்ப்பை அதிகரிக்கிறது மற்றும் இறுதியில் சாதனத்தின் வலிமையை அதிகரிக்கிறது. இறுதிப் பயனர்களுக்கு, இது கணினியில் பெரிய தொகுப்புகளைப் பயன்படுத்துவதாகும்.

படி 4: சுவிட்ச் செயல்திறனை தீர்மானிக்கவும்

MOSFET ஐத் தேர்ந்தெடுப்பதற்கான இறுதிப் படி MOSFET இன் மாறுதல் செயல்திறனைத் தீர்மானிப்பதாகும். மாறுதல் செயல்திறனை பாதிக்கும் பல அளவுருக்கள் உள்ளன, ஆனால் மிக முக்கியமானவை வாயில்/வடிகால், வாயில்/மூலம் மற்றும் வடிகால்/மூல கொள்ளளவு. இந்த மின்தேக்கிகள் சாதனத்தில் மாறுதல் இழப்புகளை உருவாக்குகின்றன, ஏனெனில் அவை மாறும்போது ஒவ்வொரு முறையும் சார்ஜ் செய்யப்படுகிறது. எனவே MOSFET இன் மாறுதல் வேகம் குறைக்கப்படுகிறது, மேலும் சாதனத்தின் செயல்திறனும் குறைக்கப்படுகிறது. மாறும்போது ஒரு சாதனத்தில் ஏற்படும் மொத்த இழப்புகளைக் கணக்கிட, வடிவமைப்பாளர் டர்ன்-ஆன் (Eon) போது ஏற்படும் இழப்புகளையும், டர்ன்-ஆஃப் (Eoff) போது ஏற்படும் இழப்புகளையும் கணக்கிட வேண்டும். MOSFET சுவிட்சின் மொத்த சக்தியை பின்வரும் சமன்பாட்டின் மூலம் வெளிப்படுத்தலாம்: Psw=(Eon+Eoff)×சுவிட்ச் அதிர்வெண். கேட் சார்ஜ் (Qgd) செயல்திறனை மாற்றுவதில் மிகப்பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்துகிறது. செயல்திறன் மாறுதலின் முக்கியத்துவத்தின் அடிப்படையில், இந்த மாறுதல் சிக்கலைத் தீர்க்க புதிய தொழில்நுட்பங்கள் தொடர்ந்து உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றன. சிப் அளவை அதிகரிப்பது கேட் கட்டணத்தை அதிகரிக்கிறது; இது சாதனத்தின் அளவை அதிகரிக்கிறது. மாறுதல் இழப்புகளைக் குறைப்பதற்காக, கேட் கட்டணத்தைக் குறைக்கும் நோக்கில், சேனல் தடித்த அடிமட்ட ஆக்சிஜனேற்றம் போன்ற புதிய தொழில்நுட்பங்கள் தோன்றியுள்ளன. எடுத்துக்காட்டாக, புதிய தொழில்நுட்பமான SuperFET RDS(ON) மற்றும் கேட் சார்ஜ் (Qg) ஆகியவற்றைக் குறைப்பதன் மூலம் கடத்தல் இழப்புகளைக் குறைக்கலாம் மற்றும் மாறுதல் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம். இந்த வழியில், MOSFET கள் மாறுதலின் போது அதிவேக மின்னழுத்த டிரான்சியன்ட்கள் (dv/dt) மற்றும் தற்போதைய டிரான்சியன்ட்கள் (di/dt) ஆகியவற்றை சமாளிக்க முடியும், மேலும் அதிக மாறுதல் அதிர்வெண்களிலும் கூட நம்பகத்தன்மையுடன் செயல்பட முடியும்.