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电子知识

一文详解当下MOS管的封装及改进

作者:立深鑫电子        发布时间:06-05        点击:
摘要 : 随着当下社会的飞速发展,各类电子产品更新换代的速度,也异常快速,然而与此同时更新的还有电子保护器件,电子产品的制造与保护问题都离不开电子保护器件的保驾护航,MOS管便是电子元件当中的典型代表,关于MOS管的封装改进一直是令电子行业头疼的一件事。
随着当下社会的飞速发展,各类电子产品更新换代的速度,也异常快速,然而与此同时更新的还有电子保护器件,电子产品的制造与保护问题都离不开电子保护器件的保驾护航,MOS管便是电子元件当中的典型代表,关于MOS管的封装改进一直是令电子行业头疼的一件事。

MOS管封装是在完成MOS管芯片在制作之后,需要给MOS管芯片加上一个外壳,这就是MOS管封装。该封装外壳主要起着支撑、保护和冷却的作用,同时还可为芯片提供电气连接和隔离,从而将MOS管器件与其它电子元件构成完整的电路。

MOS管封装
 
 
而不同的封装、不同的设计,MOS管的规格尺寸、各类电性参数等都会不一样,而它们在电路中所能起到的作用也会不一样;另外,封装还是电路设计中MOS管选择的重要参考。封装的重要性不言而喻。

一、MOS管封装分类形式:

按照安装在PCB板上的方式来划分,MOS管封装主要分为两大类:

插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)。

插入式就是MOS管的管脚穿过PCB板的安装孔并焊接在PCB板上。常见的插入式封装有: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)三种样式。

表面贴裝则是MOS管的管脚及散热法兰焊接在PCB板表面的焊盘上。典型表面贴装式封装有:晶体管外形(D-PAK)、小外形晶体管(SOT)、小外形封装(SOP)、方形扁平式封装(QFP)、塑封有引线芯片载体(PLCC)等。

随着技术的发展,目前主板、显卡等的PCB板采用直插式封装方式的越来越少,更多地选用了表面贴装式封装方式。

MOS管封装
 
二、双列直插式封装(DIP)定义:

DIP封装有两排引脚,需要插入到具有DIP结构的芯片插座上,其派生方式为SDIP(Shrink DIP),即紧缩双入线封装,较DIP的针脚密度高6倍。

DIP封装结构形式有:多层陶瓷双列直插式DIP、单层陶瓷双列直插式DIP、引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式、塑料包封结构式、陶瓷低熔玻璃封装式)等。DIP封装的特点是可以很方便地实现PCB板的穿孔焊接,和主板有很好的兼容性。

但由于其封装面积和厚度都比较大,而且引脚在插拔过程中很容易被损坏,可靠性较差;同时由于受工艺的影响,引脚一般都不超过100个,因此在电子产业高度集成化过程中,DIP封装逐渐退出了历史舞台。

三、晶体管外形封装(TO)定义:

属于早期的封装规格,例如TO-3P、TO-247、TO-92、TO-92L、TO-220、TO-220F、TO-251等都是插入式封装设计。

TO-3P/247:是中高压、大电流MOS管常用的封装形式,产品具有耐压高、抗击穿能力强等特点。

TO-220/220F:TO-220F是全塑封装,装到散热器上时不必加绝缘垫;TO-220带金属片与中间脚相连,装散热器时要加绝缘垫。这两种封装样式的MOS管外观差不多,可以互换使用。

TO-251:该封装产品主要是为了降低成本和缩小产品体积,主要应用于中压大电流60A以下、高压7N以下环境中。

TO-92:该封装只有低压MOS管(电流10A以下、耐压值60V以下)和高压1N60/65在采用,目的是降低成本。

近年来,由于插入式封装工艺焊接成本高、散热性能也不如贴片式产品,使得表面贴装市场需求量不断增大,也使得TO封装发展到表面贴装式封装。TO-252(又称之为D-PAK)和TO-263(D2PAK)就是表面贴装封装。

TO252/D-PAK是一种塑封贴片封装,常用于功率晶体管、稳压芯片的封装,是目前主流封装之一。
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