Dlaczego tyle pinów do odpływu MOSFET?

18

FDC855N jest w pakiecie 6-pinowego, z których cztery są połączone z odpływem, a tylko 1 do źródła. Skąd ta różnica? Źródło widzi ten sam prąd co dren, prawda?

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Federico Russo
źródło

Odpowiedzi:

29

To nie dotyczy wysokiego prądu, lecz zarządzania ciepłem.

Pojedynczy kołek źródłowy może obsłużyć prąd, podobnie jak pojedynczy kołek spustowy. Schematycznie MOSFET jest często rysowany symetrycznie, ponieważ w ten sposób łatwiej jest pokazać asymetrię przewodności kanału.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Ale dyskretne tranzystory MOSFET nie są budowane w ten sposób. Bardziej jak to:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Prawdopodobnie zostanie zapakowany do góry nogami, a większość odpływu zostanie podłączona do ramy ołowianej, która bezpośrednio łączy się z 4 pinami. Brama i źródło zostaną połączone z kołkami.
Większość MOSFET rozprasza najwięcej ciepła, a ponieważ jego bezpośredni kontakt z kołkami ciepło może być odprowadzane przez kołki, jest to ścieżka o niskim oporze cieplnym. Odpływ może nadal być połączony drutem, aby zapewnić prawidłowe połączenie elektryczne. Ale drut łączący przejdzie znacznie mniej ciepła.
Opór cieplny przewodzenia (do miedzi na płytce drukowanej) jest znacznie niższy niż oporu konwekcyjnego (sposób wymiany ciepła z powietrzem nad opakowaniem). Znalazłem następujący sugerowany układ padów dla diody LED mocy Luxeon. Twierdzą, że może łatwo osiągnąć 7K / W.

wprowadź opis zdjęcia tutaj

W zasilaczach SMT MOSFET, które będą musiały rozproszyć dość ciepła, zaleca się umieszczenie kołków spustowych na większej płaszczyźnie miedzi lub pozwolić, aby ciepło rozproszyło się przez szereg (wypełnionych) przelotek, jak w przypadku Luxeon LED.

stevenvh
źródło
1
7K / W? Czy w ten sposób można powiedzieć, że 7 ° C / W z dodatkową korzyścią może wprowadzać ludzi w błąd, myśląc, że masz na myśli 7kW?
Connor Wolf,
@FakeName, jeśli zamierzasz być pedantyczny, nie powinien wynosić 7 stopni C na wat, powinien wynosić 7 stopni Celsjusza na wat.
Photon
8
@Fake - „kelvin na wat” to standardowy sposób wyrażania odporności termicznej . Tak, ponieważ temperatura jest względna, można również użyć ° C / W, ponieważ zmiana o 1K jest taka sama jak zmiana o 1 ° C. Jeśli odczytają to jako kW, powinni zrobić coś innego. To wielka litera „K”, między kelwinem a watem występuje „/”, a kW nie ma tutaj sensu.
stevenvh
10

Będzie to służyło do chłodzenia - na dole strony 2 zauważysz, że duży nacisk kładziony jest na to, że sposób połączenia miedzianych pinów zmieni właściwości termiczne. Większość ciepła przechodzi przez kołki, a nie do paczki do powietrza.

To dość powszechne - IRFD9024 ma dwa kołki do odpływu i wyraźnie wspomina „Podwójny odpływ służy jako ogniwo termiczne do powierzchni montażowej dla poziomów rozpraszania mocy do 1 W”

Jest to szczególnie powszechne w MOSFETACH HEXFET i PowerTrench, ponieważ odpływ jest podłączony do masy podłoża, a źródłem jest metalowa warstwa na wierzchu. Odpływ jest ściślej sprzężony termicznie z podłożem, dlatego lepiej jest usunąć ciepło.

Większość MOSFET-ów mocy klasyfikuje się jako MOS z dyfuzją pionową w porównaniu do MOS-ów płaskich lub bocznych używanych gdzie indziej. Wynika to głównie z tego, że aby zmaksymalizować zdolność przenoszenia prądu, potrzebujesz niezwykle długiego, ale wąskiego kanału, co jest trudne do zrobienia przy użyciu podręcznika symetrycznego MOSFET. Wyjątkiem będą MOSFET-y mocy przeznaczone do wzmacniaczy audio - są to MOS-y boczne i zwykle okaże się, że są one konwencjonalnie ogrzewane w wyniku.

Struktura VDMOS

Cybergibbons
źródło