主板(ban)场(chang)效应管-封装形式和主板(ban)技(ji)术作(zuo)用(yong)-涨知(zhi)识必读(du)!
信息来(lai)源:本站(zhan) 日期:2017-12-04
主板(ban)的供(gong)(gong)电一(yi)直(zhi)是厂商和(he)用(yong)户关注(zhu)的焦点,视线从供(gong)(gong)电相数开始向场效(xiao)(xiao)应(ying)管器件(jian)转(zhuan)移。这是因为随着(zhe)场效(xiao)(xiao)应(ying)管技(ji)术的进展(zhan),大电流、小封(feng)装(zhuang)(zhuang)、低功耗的单芯片场效(xiao)(xiao)应(ying)管以及多芯片DrMOS开始用(yong)在主板(ban)上,新的功率器件(jian)吸引了主板(ban)用(yong)户的眼球。本文将对主板(ban)采(cai)用(yong)的场效(xiao)(xiao)应(ying)管器件(jian)的封(feng)装(zhuang)(zhuang)规格和(he)封(feng)装(zhuang)(zhuang)技(ji)术作简要介(jie)绍。
场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)芯片制(zhi)作(zuo)完成(cheng)后,需要封装(zhuang)才可以(yi)使用(yong)。所谓封装(zhuang)就是给场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)芯片加一个(ge)外(wai)壳,这个(ge)外(wai)壳具有支撑、保护(hu)、冷(leng)却的作(zuo)用(yong),同时还为芯片提供电(dian)气连(lian)接(jie)和隔离,以(yi)便场(chang)效(xiao)应管(guan)(guan)器件与其它元件构成(cheng)完整的电(dian)路。
芯片(pian)(pian)的(de)(de)(de)材料、工艺是(shi)场效应(ying)管性能品(pin)质(zhi)的(de)(de)(de)决定性因素,场效应(ying)管厂商自(zi)然注重芯片(pian)(pian)内核结构、密(mi)度以及工艺的(de)(de)(de)改(gai)进,以提高(gao)场效应(ying)管的(de)(de)(de)性能。这些技(ji)术(shu)(shu)改(gai)进将付出很高(gao)的(de)(de)(de)成本。封(feng)(feng)装技(ji)术(shu)(shu)也直(zhi)接(jie)影响到芯片(pian)(pian)的(de)(de)(de)性能和品(pin)质(zhi),对同样的(de)(de)(de)芯片(pian)(pian)以不同形式(shi)的(de)(de)(de)封(feng)(feng)装,也能提高(gao)芯片(pian)(pian)的(de)(de)(de)性能。所以芯片(pian)(pian)的(de)(de)(de)封(feng)(feng)装技(ji)术(shu)(shu)是(shi)非常重要的(de)(de)(de)。
以安(an)装(zhuang)(zhuang)在PCB的(de)(de)方(fang)式区分,功率场(chang)效应管的(de)(de)封(feng)装(zhuang)(zhuang)形式有插(cha)入式(Through Hole)和表面贴装(zhuang)(zhuang)式(Surface Mount)二大类。插(cha)入式就(jiu)是场(chang)效应管的(de)(de)管脚穿过PCB的(de)(de)安(an)装(zhuang)(zhuang)孔焊接在PCB上。表面贴裝则是场(chang)效应管的(de)(de)管脚及散热法(fa)兰(lan)焊接在PCB表面的(de)(de)焊盘(pan)上。
常(chang)见的直(zhi)插(cha)(cha)式封装(zhuang)如双列直(zhi)插(cha)(cha)式封装(zhuang)(DIP),晶(jing)体管外(wai)形封装(zhuang)(TO),插(cha)(cha)针(zhen)网格阵列封装(zhuang)(PGA)等。
典型的表面贴装(zhuang)(zhuang)式如晶(jing)体管(guan)外(wai)形(xing)封装(zhuang)(zhuang)(D-PAK),小(xiao)外(wai)形(xing)晶(jing)体管(guan)封装(zhuang)(zhuang)(SOT),小(xiao)外(wai)形(xing)封装(zhuang)(zhuang)(SOP),方形(xing)扁(bian)平封装(zhuang)(zhuang)(QFP),塑(su)封有引线(xian)芯(xin)片(pian)载体(PLCC)等等。
电脑主机板一般不采用直插式封装(zhuang)的(de)场(chang)效(xiao)应管(guan),本文不讨论直插式封装(zhuang)的(de)场(chang)效(xiao)应管(guan)。
一(yi)般来说(shuo),“芯片封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)”有(you)2层含(han)义(yi),一(yi)个(ge)(ge)是(shi)(shi)封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)外形(xing)(xing)规格(ge),一(yi)个(ge)(ge)是(shi)(shi)封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)技术(shu)。对(dui)于封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)外形(xing)(xing)规格(ge)来说(shuo),国(guo)际上(shang)有(you)芯片封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)标(biao)准,规定了统一(yi)的(de)(de)封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)形(xing)(xing)状和(he)尺寸。封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)技术(shu)是(shi)(shi)芯片厂商采用的(de)(de)封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)材(cai)料(liao)和(he)技术(shu)工艺,各芯片厂商都有(you)各自的(de)(de)技术(shu),并为自己(ji)的(de)(de)技术(shu)注册商标(biao)名称(cheng),所以有(you)些封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)技术(shu)的(de)(de)商标(biao)名称(cheng)不(bu)同,但其技术(shu)形(xing)(xing)式基本相同。我(wo)们先从标(biao)准的(de)(de)封(feng)(feng)(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)外形(xing)(xing)规格(ge)说(shuo)起。
一(yi)、标准封装规格(ge)
TO(TransistorOut-line)的中文意思是“晶体管(guan)外(wai)形(xing)”。这是早期的封(feng)装(zhuang)规格(ge),例如TO-92,TO-92L,TO-220,TO-252等等都是插入式(shi)封(feng)装(zhuang)设计。近(jin)年来(lai)表(biao)面贴装(zhuang)市场需(xu)求量增大,TO封(feng)装(zhuang)也进展到表(biao)面贴装(zhuang)式(shi)封(feng)装(zhuang)。
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(zhuang)的(de)MOSFET有(you)3个电极(ji)(ji)(ji),栅极(ji)(ji)(ji)(G)、漏极(ji)(ji)(ji)(D)、源极(ji)(ji)(ji)(S)。其中(zhong)漏极(ji)(ji)(ji)(D)的(de)引脚被剪断(duan)不用(yong),而(er)是使用(yong)背面的(de)散热板(ban)作漏极(ji)(ji)(ji)(D),直接(jie)焊(han)接(jie)在PCB上(shang),一(yi)方(fang)面用(yong)于(yu)输出大电流,一(yi)方(fang)面通过PCB散热。所以PCB的(de)D-PAK焊(han)盘有(you)三处,漏极(ji)(ji)(ji)(D)焊(han)盘较大。
SOT(SmallOut-LineTransistor)小外形(xing)晶体(ti)管封(feng)装(zhuang)(zhuang)。这种(zhong)封(feng)装(zhuang)(zhuang)就是(shi)贴片型小功率晶体(ti)管封(feng)装(zhuang)(zhuang),比(bi)TO封(feng)装(zhuang)(zhuang)体(ti)积小,一般用于小功率场效应管。常见的(de)规格(ge)有:
主板上常(chang)用(yong)四(si)端(duan)引(yin)脚(jiao)的SOT-89 场效应管。
SOP(Small Out-Line Package)的中文(wen)意思是(shi)(shi)“小外形封(feng)装”。SOP是(shi)(shi)表(biao)面贴装型(xing)封(feng)装之(zhi)一,引(yin)脚(jiao)从封(feng)装两侧引(yin)出呈海鸥翼(yi)状(zhuang)(L 字(zi)形)。材料有(you)塑料和陶(tao)瓷(ci)两种。SOP也叫(jiao)SOL 和DFP。SOP封(feng)装标准有(you)SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28等等,SOP后面的数字(zi)表(biao)示引(yin)脚(jiao)数。场效应管的SOP封(feng)装多数采用SOP-8规格,业界(jie)往(wang)往(wang)把(ba)“P”省略,叫(jiao)SO(Small Out-Line )。
SO-8采(cai)用塑料封(feng)装(zhuang)(zhuang),没有散热底板,散热不良(liang),一般用于小(xiao)功率场效(xiao)应(ying)管。SO-8是(shi)PHILIP公司(si)首先(xian)开发(fa)的(de),以后逐渐派生出(chu)TSOP(薄小(xiao)外(wai)形(xing)封(feng)装(zhuang)(zhuang))、VSOP(甚小(xiao)外(wai)形(xing)封(feng)装(zhuang)(zhuang))、 SSOP(缩(suo)小(xiao)型SOP)、TSSOP(薄的(de)缩(suo)小(xiao)型SOP)等标(biao)准规格。这些派生的(de)几种封(feng)装(zhuang)(zhuang)规格中,TSOP和TSSOP常用于场效(xiao)应(ying)管封(feng)装(zhuang)(zhuang)。
QFN(Quad Flat Non-leaded package)是(shi)表(biao)面贴装(zhuang)(zhuang)(zhuang)型封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)之一,中文叫做四边无(wu)引(yin)线(xian)扁平封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang),是(shi)一种焊(han)盘尺寸(cun)小、体积小、以塑料作(zuo)为(wei)密(mi)封(feng)(feng)材料的(de)(de)新(xin)兴表(biao)面贴装(zhuang)(zhuang)(zhuang)芯片封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)技术(shu)。现在(zai)多称(cheng)为(wei)LCC。QFN是(shi)日本电(dian)(dian)子机械工(gong)业会(hui)规(gui)定的(de)(de)名称(cheng)。封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)四边配置有电(dian)(dian)极(ji)接点,由(you)于(yu)无(wu)引(yin)线(xian),贴装(zhuang)(zhuang)(zhuang)占有面积比QFP小,高度比QFP低。这种封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang)也称(cheng)为(wei)LCC、PCLC、P-LCC等。QFN本来用(yong)(yong)于(yu)集成电(dian)(dian)路(lu)的(de)(de)封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang),场效应管(guan)不会(hui)采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)。Intel提出的(de)(de)整合(he)驱动与场效应管(guan)的(de)(de)DrMOS采(cai)用(yong)(yong)QFN-56封(feng)(feng)装(zhuang)(zhuang)(zhuang),56是(shi)指在(zai)芯片背面有56个连接Pin。
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