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主板場效應(yīng)管-封裝形式和主板技術(shù)作用-漲知識必讀!

信息來源:本站 日期:2017-12-04 

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主板的供電一直是廠商和用戶關(guān)注的焦點,視線從供電相數(shù)開始向場效應(yīng)管器件轉(zhuǎn)移。這是因為隨著場效應(yīng)管技術(shù)的進展,大電流、小封裝、低功耗的單芯片場效應(yīng)管以及多芯片DrMOS開始用在主板上,新的功率器件吸引了主板用戶的眼球。本文將對主板采用的場效應(yīng)管器件的封裝規(guī)格和封裝技術(shù)作簡要介紹。


場效應(yīng)管芯片制作完成后,需要封裝才可以使用。所謂封裝就是給場效應(yīng)管芯片加一個外殼,這個外殼具有支撐、保護、冷卻的作用,同時還為芯片提供電氣連接和隔離,以便場效應(yīng)管器件與其它元件構(gòu)成完整的電路。


芯片的材料、工藝是場效應(yīng)管性能品質(zhì)的決定性因素,場效應(yīng)管廠商自然注重芯片內(nèi)核結(jié)構(gòu)、密度以及工藝的改進,以提高場效應(yīng)管的性能。這些技術(shù)改進將付出很高的成本。封裝技術(shù)也直接影響到芯片的性能和品質(zhì),對同樣的芯片以不同形式的封裝,也能提高芯片的性能。所以芯片的封裝技術(shù)是非常重要的。


以安裝在PCB的方式區(qū)分,功率場效應(yīng)管的封裝形式有插入式(Through Hole)和表面貼裝式(Surface Mount)二大類。插入式就是場效應(yīng)管的管腳穿過PCB的安裝孔焊接在PCB上。表面貼裝則是場效應(yīng)管的管腳及散熱法蘭焊接在PCB表面的焊盤上。


常見的直插式封裝如雙列直插式封裝(DIP),晶體管外形封裝(TO),插針網(wǎng)格陣列封裝(PGA)等。

主板場效應(yīng)管

典型的表面貼裝式如晶體管外形封裝(D-PAK),小外形晶體管封裝(SOT),小外形封裝(SOP),方形扁平封裝(QFP),塑封有引線芯片載體(PLCC)等等。

主板場效應(yīng)管

電腦主機板一般不采用直插式封裝的場效應(yīng)管,本文不討論直插式封裝的場效應(yīng)管。


一般來說,“芯片封裝”有2層含義,一個是封裝外形規(guī)格,一個是封裝技術(shù)。對于封裝外形規(guī)格來說,國際上有芯片封裝標(biāo)準(zhǔn),規(guī)定了統(tǒng)一的封裝形狀和尺寸。封裝技術(shù)是芯片廠商采用的封裝材料和技術(shù)工藝,各芯片廠商都有各自的技術(shù),并為自己的技術(shù)注冊商標(biāo)名稱,所以有些封裝技術(shù)的商標(biāo)名稱不同,但其技術(shù)形式基本相同。我們先從標(biāo)準(zhǔn)的封裝外形規(guī)格說起。


一、標(biāo)準(zhǔn)封裝規(guī)格

1、TO封裝

TO(TransistorOut-line)的中文意思是“晶體管外形”。這是早期的封裝規(guī)格,例如TO-92,TO-92L,TO-220,TO-252等等都是插入式封裝設(shè)計。近年來表面貼裝市場需求量增大,TO封裝也進展到表面貼裝式封裝。

主板場效應(yīng)管

TO252和TO263就是表面貼裝封裝。其中TO-252又稱之為D-PAK,TO-263又稱之為D2PAK。


D-PAK封裝的MOSFET有3個電極,柵極(G)、漏極(D)、源極(S)。其中漏極(D)的引腳被剪斷不用,而是使用背面的散熱板作漏極(D),直接焊接在PCB上,一方面用于輸出大電流,一方面通過PCB散熱。所以PCB的D-PAK焊盤有三處,漏極(D)焊盤較大。

主板場效應(yīng)管

2、SOT封裝

SOT(SmallOut-LineTransistor)小外形晶體管封裝。這種封裝就是貼片型小功率晶體管封裝,比TO封裝體積小,一般用于小功率場效應(yīng)管。常見的規(guī)格有:

主板場效應(yīng)管

主板上常用四端引腳的SOT-89 場效應(yīng)管。

主板場效應(yīng)管

3、SOP封裝

SOP(Small Out-Line Package)的中文意思是“小外形封裝”。SOP是表面貼裝型封裝之一,引腳從封裝兩側(cè)引出呈海鷗翼狀(L 字形)。材料有塑料和陶瓷兩種。SOP也叫SOL 和DFP。SOP封裝標(biāo)準(zhǔn)有SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28等等,SOP后面的數(shù)字表示引腳數(shù)。場效應(yīng)管的SOP封裝多數(shù)采用SOP-8規(guī)格,業(yè)界往往把“P”省略,叫SO(Small Out-Line )。

SO-8采用塑料封裝,沒有散熱底板,散熱不良,一般用于小功率場效應(yīng)管。SO-8是PHILIP公司首先開發(fā)的,以后逐漸派生出TSOP(薄小外形封裝)、VSOP(甚小外形封裝)、 SSOP(縮小型SOP)、TSSOP(薄的縮小型SOP)等標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格。這些派生的幾種封裝規(guī)格中,TSOP和TSSOP常用于場效應(yīng)管封裝。

主板場效應(yīng)管

4、QFN-56封裝

QFN(Quad Flat Non-leaded package)是表面貼裝型封裝之一,中文叫做四邊無引線扁平封裝,是一種焊盤尺寸小、體積小、以塑料作為密封材料的新興表面貼裝芯片封裝技術(shù)?,F(xiàn)在多稱為LCC。QFN是日本電子機械工業(yè)會規(guī)定的名稱。封裝四邊配置有電極接點,由于無引線,貼裝占有面積比QFP小,高度比QFP低。這種封裝也稱為LCC、PCLC、P-LCC等。QFN本來用于集成電路的封裝,場效應(yīng)管不會采用的。Intel提出的整合驅(qū)動與場效應(yīng)管的DrMOS采用QFN-56封裝,56是指在芯片背面有56個連接Pin。

主板場效應(yīng)管



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