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主板场效应管-封装形式和主板技术作用-涨知识必读!

信息来源:本站 日期:2017-12-04 

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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场效应管器件转移。这是因为随着场效应管技术的进展,大电流、小封装、低功耗的单芯片场效应管以及多芯片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场效应管器件的封装规格和封装技术作简要介绍。


场效应管芯片制作完成后,需要封装才可以使用。所谓封装就是给场效应管芯片加一个外壳,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,以便场效应管器件与其它元件构成完整的电路。


芯片的材料、工艺是场效应管性能品质的决定性因素,场效应管厂商自然注重芯片内核结构、密度以及工艺的改进,以提高场效应管的性能。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,功率场效应管的封装形式有插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)二大类。插入式就是场效应管的管脚穿过PCB的安装孔焊接在PCB上。表面贴裝则是场效应管的管脚及散热法兰焊接在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。

主板场效应管

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。

主板场效应管

电脑主机板一般不采用直插式封装的场效应管,本文不讨论直插式封装的场效应管。


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,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(TransistorOut-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。

主板场效应管

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(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。

主板场效应管

2、SOT封装

SOT(SmallOut-LineTransistor)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,一般用于小功率场效应管。常见的规格有:

主板场效应管

主板上常用四端引脚的SOT-89 场效应管。

主板场效应管

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。场效应管的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,一般用于小功率场效应管。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)等标准规格。这些派生的几种封装规格中,TSOP和TSSOP常用于场效应管封装。

主板场效应管

4、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、P-LCC等。QFN本来用于集成电路的封装,场效应管不会采用的。Intel提出的整合驱动与场效应管的DrMOS采用QFN-56封装,56是指在芯片背面有56个连接Pin。

主板场效应管



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