中心議題：

• 表麵貼裝功率MOSFET封裝的演進
• MOSFET的散熱和效率問題

解決方案：

• 塑料封裝節省空間、有助於消除封裝寄生效應對MOSFET電阻的影響
• 推出采用專門設計的封裝的器件，實現比傳統SO-8 封裝更好的散熱，同時保持相同的小占位麵積尺寸
• Vishay Si l iconixPolarPAK具有在MOSFET 封裝上下表麵進行冷卻的封裝能力
• Vishay Si l iconixPolarPAK尺寸類似於標準SO-8封裝，但卻有兩個熱路徑

Vishay Intertechnology公司Craig Hunter功率MOSFET不僅是一種普遍使用的電子元件，而且也代表著一個眾所周知的事實——矽技術的創新已經與滿足市場需求的表麵貼裝封裝的創新形影不離。

第一款SO-8封裝的表麵貼裝功率MOSFET出現在約20年之前，是為了滿足數據存儲行業對於電機驅動元件的需求而推出的。它占用更小的空間，穩步縮小了磁盤驅動器的體積。上世紀90年代初，Siliconix和摩托羅拉相繼推出了SO-8功率MOSFET，後來若幹年又出現了幾代更小封裝，包括TSSOP-8和TSOP-6。yucitongshi，zhexieqijiandeyingyongyezaibuduanzengjia，chaochuleshujucunchuxingyedefanwei
，qizhongbaokuobijibendiannaoheyidongdianhua，zhexiechanpinwenbusuoxiaolechanpintijibingyingdelegengduodegongneng。zaizheleixitongzhong
，gonglvMOSFET開kai始shi扮ban演yan節jie能neng負fu載zai開kai關guan的de重zhong要yao角jiao色se
，用yong來lai關guan閉bi不bu需xu要yao使shi用yong的de顯xian示shi器qi或huo鍵jian盤pan背bei光guang等deng功gong能neng。隨sui著zhe越yue來lai越yue多duo的de功gong能neng加jia入ru了le便bian攜xie式shi電dian子zi產chan品pin

，功gong率lvMOSFET的這種應用正在不斷擴展。

表麵貼裝功率MOSFETjishudexiayigezhongyaojinzhanshituichulexinpianjiqijian。jinianqianchuxiandezheleiqijianshiweilemanzufeisufazhandebianxieshidianzichanpinxiaoxinghuadexuqiu。shiyongsuliaofengzhuangbujinkeyijieshengkongjian，erqiehaiyouzhuyuxiaochufengzhuangjishengxiaoyingduiMOSFET電阻的影響
，使這些器件更加有效。今天，Vishay Siliconix MICRO FOOT芯片級MOSFET的尺寸範圍從2.4 mm×1.6 mm到1.2 mm×1.0 mm
，高
度低至0.59 mm。與之相比，非常小尺寸的TSOP-6塑料封裝為3.05 mm×2.85 mm，高度則為1 mm，也就是Vishay器件的大約七倍多，厚度則達到了兩倍。目前
，MI C R O F O O T MOSFET可以采用與用於封裝表麵貼裝器件的量產組裝相同的工藝技術進行處理。小占位麵積和熱路徑短的優勢使芯片級MOSFET 成為了空間受限的便攜式設備應用的一種非常理想的選擇，如電池組

、PDA
、手機和筆記本電腦。

MOSFET封feng裝zhuang最zui重zhong要yao的de問wen題ti一yi直zhi是shi在zai熱re設she計ji方fang麵mian。從cong可ke靠kao性xing的de角jiao度du來lai看kan，這zhe不bu僅jin是shi因yin為wei更geng低di的de工gong作zuo溫wen度du更geng加jia理li想xiang
，而er且qie還hai因yin為wei熱re本ben身shen會hui通tong過guo自zi加jia熱re過guo程cheng給gei器qi件jian帶dai來lai導dao通tong損sun耗hao，這zhe種zhong高gao溫wen運yun行xing的de功gong率lvMOSFET 將(jiang)比(bi)運(yun)行(xing)溫(wen)度(du)較(jiao)低(di)的(de)相(xiang)同(tong)芯(xin)片(pian)產(chan)生(sheng)更(geng)高(gao)的(de)導(dao)通(tong)電(dian)阻(zu)。推(tui)出(chu)新(xin)一(yi)代(dai)更(geng)低(di)導(dao)通(tong)電(dian)阻(zu)的(de)芯(xin)片(pian)的(de)部(bu)分(fen)很(hen)重(zhong)要(yao)的(de)原(yuan)因(yin)是(shi)，這(zhe)樣(yang)可(ke)以(yi)產(chan)生(sheng)更(geng)少(shao)的(de)熱(re)量(liang)，而(er)這(zhe)些(xie)熱(re)量(liang)可(ke)能(neng)需(xu)要(yao)通(tong)過(guo)封(feng)裝(zhuang)散(san)掉(diao)。

功率MOSFET的散熱性能已開始成為設計的考慮因素，因為隨著更快的微處理器的發展，PC主板的總“熱預算”chanshengledaliangdere，erqieyinweigonglvbandaotiqijianbixunenggouchulichengbilijiangdidegongzuodianyajizengjiadedianliu。baokuoyinrudeyitiaozhongjianzongxiandianyaguidengdianyuanjiagoudegaibian，tongyangyouzhuyudidianyahefeigelishiDC-DC轉換器的采用負載點(POL)實現方法，這已經成為為各種係統的微處理器及其他數字元件提供更低電壓調節的一種必需，其中包括筆記本電腦。這意味著可供MOSFET使用的範圍在減少
，而且現在的電源空間分配必須采用POL轉換器和中間總線軌功率模塊。傳統上較大的功率MOSFET封裝，如DPAK可比其小外形同類設計提供好得多的散熱性能，但是在今天的應用當中，它們對可用的電路板空間來說實在是太過龐大了。

為了解決這個問題，MOSFET製造商推出了采用專門設計的封裝的器件，用來實現比傳統SO-8 封裝更好的散熱，同時保持相同的小占位麵積尺寸。一個例子是V i s h a y S i l i c o n i x PowerPAK
，這是一種耐熱先進型封裝，其中的主要熱路徑不再隻是通過引線——引線已去除——而是通過大麵積的銅焊點。因此
，熱阻得到了顯著的改善。封裝厚度也減小了，可以實現高密度的DC-DC布局。

例如，在相同的SO-8占位麵積(大約為30mm2)內，現在有可能將結點到外殼熱阻從20℃/W 降低到1.2℃/W，而結點到環境熱阻可以從80℃/W降低到50℃/W，不僅等於或好於同等尺寸SOIC-8的散熱性能，而且還好於較大的D P A K。同理，第一次采用PowerPAK SO-8 和PowerPAK1212-8的器件已經完成，實現了越來越小的封裝占位麵積
，如已經推出的PowerPAK型號就采用了SC-70(2.05mm×2.05 mm)和SC-75(1.6 mm× 1.6 mm)封裝。

整個2 0 世紀9 0 年代
，在功率MOSFET芯片和封裝改進的推動下，電池供電的設備出現了快速增長，目前還有數百萬台服務器支持著網絡，功率MOSFET效率已經成為電源供電係統的一個非常重要的問題，這既涉及電路板空間（即使服務器空間也是有限的）

，也包括熱管理要求。所以
，我們現在看到了用於這些係統的特別設計的功率MOSFET封裝都需要風扇進行冷卻。

表1 各種功率MOSFET封裝類型的功耗

其中最成功的和唯一一種被多家供應商選用的就是Vishay Si l iconixPolarPAK
，它是第一款用於業界的服務器
、VRM模塊、圖形卡、POL轉換器和電源的大電流切換應用的塑料封裝雙麵冷卻MOSFET封裝。

PolarPAK的名稱來源於在MOSFET 封裝上下表麵進行冷卻的封裝能力。雖然其尺寸類似於標準SO-8封裝，但它卻有兩個熱路徑，如果采用來自風扇的氣流或附加的散熱器
，PolarPAK功率MOSFET就可以處理高得多的電流。暴露的引線框更有益於散熱
，而矽片芯則是完全封入的；這意味著不管封裝封入的片芯尺寸如何變化，都可以使用相同的電路板布局。與標準SO-8封裝相比
，PolarPAK封裝的散熱效率非常高，以至於它可以在相同的占位麵積尺寸內處理兩倍的電流。通過實現更高的散熱性能和降低與封裝有關的損耗
，5.16 mm ×6.15mm的PolarPAK封裝有助於設計人員創建更小
、更緊湊的電路設計，同時可以使用更少的元件。利用高度為SO-8一半的僅為0 . 8 mm 的高度尺寸，Vishay Siliconix PolarPAK封裝有助於實現更加纖巧的最終產品——以及一種旨在成為像高端筆記本電腦那樣重要的服務器集群設計。