01 認識功率器件
功率半導體器件在工業(yè) 、消費 、軍事等領(lǐng)域都有著(zhù)廣泛應用 ,具有很高的戰略地位,下面我們從一張圖看功率器件的全貌:
功率半導體器件又可根據對電路信號的控程度分為全型 、半控型及不可;或按驅動(dòng)電路信號 性質(zhì)分為電壓驅動(dòng)型 、電流驅動(dòng)型等劃分類(lèi)別 電流驅動(dòng)型等劃分類(lèi)別 電流驅動(dòng)型等劃分類(lèi)別 。
不同功率半導體器件 ,其承受電壓 、電流容量 、阻抗能力 、體積大小等特性也會(huì )不同 ,實(shí)際使用中 , 需要根據不同領(lǐng)域 、不同需求來(lái)選用合適的器件。
半導體行業(yè)從誕生至今 ,先后經(jīng)歷了三代材料的變更程 ,截至目前 ,功率半導體器件領(lǐng)域仍主要采 用以 Si 為代表的第一半導體材料 。
匯總下半控型和全控型功率器件的特性
02 認識MOSFET
MOS管具有輸入阻抗高、噪聲低、熱穩定性好;制造工藝簡(jiǎn)單、輻射強,因而通常被用于放大電路或開(kāi)關(guān)電路;
(1)主要選型參數:漏源電壓VDS(耐壓),ID 連續漏電流,RDS(on) 導通電阻,Ciss 輸入電容(結電容),品質(zhì)因數FOM=Ron * Qg等。
(2)根據不同的工藝又分為
Trench MOS:溝槽型MOS,主要低壓領(lǐng)域100V內;SGT (Split Gate)MOS:分裂柵MOS,主要中低壓領(lǐng)域200V內;SJ MOS:超結MOS,主要在高壓領(lǐng)域 600-800V;
在開(kāi)關(guān)電源中,如漏極開(kāi)路電路,漏極原封不動(dòng)地接負載,叫開(kāi)路漏極,開(kāi)路漏極電路中不管負載接多高的電壓,都能夠接通和關(guān)斷負載電流。是理想的模擬開(kāi)關(guān)器件。這就是MOS管做開(kāi)關(guān)器件的原理(詳細請關(guān)注作者其他MOS詳解)。
從市場(chǎng)份額看,MOSFET幾乎都集中在國際大廠(chǎng)手中,其中英飛凌2015年收購了IR(美國國際整流器公司)成為行業(yè)龍頭,安森美也在2016年9月完成對仙童半導體的收購后,市占率躍升至第二,然后銷(xiāo)售排名分別是瑞薩、東芝、萬(wàn)國、ST、威世、安世、美格納等等。
與活躍于中國大陸的國際廠(chǎng)商相比,國產(chǎn)企業(yè)優(yōu)勢不明顯,但這不能說(shuō)國產(chǎn)沒(méi)有機會(huì ),中國大陸是世界上產(chǎn)業(yè)鏈最齊全的經(jīng)濟活躍區,在功率半導體領(lǐng)域活躍著(zhù)一批本土制造企業(yè),目前已基本完成產(chǎn)業(yè)鏈布局,且處于快速發(fā)展中;特別是MOSFET領(lǐng)域,國產(chǎn)在中低壓領(lǐng)域替換進(jìn)口品牌潛力最大,且部分國產(chǎn)、如士蘭、華潤微(中航)、吉林華微、魯晶等都在努力進(jìn)入世界排名。
03 MOS管封裝分類(lèi)
按照安裝在PCB板上的方式來(lái)劃分,MOS管封裝主要有兩大類(lèi):插入式(Through Hole)和表面貼裝式(Surface Mount)。
插入式就是MOSFET的管腳穿過(guò)PCB板的安裝孔并焊接在PCB板上。常見(jiàn)的插入式封裝有:雙列直插式封裝(DIP)、晶體管外形封裝(TO)、插針網(wǎng)格陣列封裝(PGA)三種樣式。