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1、WE POWER THE HI-TECHNIKO SEMICONDUCTOR CO.,LTD.Mosfet 简介及推广注意事项 -Niko SZ internal Training Mosfet 简介 导言：导言： 认识认识Mosfet Mosfet Mosfet Mosfet 的定义及常见形态的定义及常见形态 Mosfet Mosfet 的主要应用领域的主要应用领域 Mosfet Mosfet 的工作原理的工作原理 Mosfet Mosfet 的主要参数的主要参数 Mosfet Mosfet 的生产制造的生产制造 Mosfet Mosfet 的的ESDESD保护保护 Mosfet Mosfe
2、t 的失效分析的失效分析 Mosfet 推广 MosfetMosfet在在MBMB的应用的应用 MosfetMosfet在在NB(NB(及及NetbookNetbook) )的应用的应用 MosfetMosfet在在VGAVGA的应用的应用WE POWER THE HI-TECHAgendaWE POWER THE HI-TECH符号图De-CAP图导言 认识MosfetSourceGateDrain外观图WE POWER THE HI-TECHMosfet 的定义及常见形态FET -Field Effect Transistor场效应管（场效应管分类见下图） MOSFET - Semicon
3、ductor Metal Oxide Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应管 -场效应管的一种 Niko-sem目前生产的均为增强型MOSFETWE POWER THE HI-TECHMosfet 的定义及常见形态TO-263 TO-220 TO-220F TO-252 TO-252 Reverse TO-252-5 TO-251 SOP-8 DIP-8 PowerPak(NPAK) SOT-223 SOT-23 SC-70 SOT-89 TSOP-6 TSSOP-8 TSOPJW-8POWER MOSFETLOW Voltage 12V 20V 30V 40
4、V 60VMID Voltage 75V 100V 120V 150VHIGH Voltage 500V 600V 650V 700VPACKAGEWE POWER THE HI-TECHMosfet 的定义及常见形态TO-263 TO-220 TO-220F TO-252 TO-251 SOP-8 DIP-8 PowerPak(NPAK)SOT-23 TSOP-6 P3055LSG P2610ADG,P0808ATG P0550ATF,P0660ATFP0903BDG,P75N02LDG P6006BI P2003EVG,P06P03LVG P5806NVG P0903BK,P0603BKP
5、8503BMG P5103EAGWE POWER THE HI-TECHMosfet 的定义及常见形态Dual N Dual P N+PDual N Dual P N+PSingle N Single PSot-23-6/Sot-26/Tsop-6SO-8SO-8TO-252/DPAKSingle N Single PThe Normal Pin Layout 常见的脚位排列WE POWER THE HI-TECHMosfet主要应用领域之Power SupplierAC TO DC能源交流电直流电HV MosLV MosWE POWER THE HI-TECHMemoryCPU+12V +3
6、.3V +5V -12V +5Vs+12V+1.2V+3.3V +5V+1.8VDC TO DC直流电直流电直流电PWMICPWMICMosfet主要应用领域之Main BoardP0903BDG+P75N02LDGP2003BDGP45N02LDGWE POWER THE HI-TECHMosfet主要应用领域之INVERTER推挽：P6006HVP8008HV半桥： P5806NVGP6006BD+P9006EDGWE POWER THE HI-TECHDrainSourceGateMosfet 工作原理SourceGateDrainWE POWER THE HI-TECHMosfet 工
7、作原理“反转通道”氧化层 (绝缘层)原理: 当一个够大的电位差施于 MOSFET的栅极与源极（source ）之间时，电场会在氧化层下方 的半导体表面形成感应电荷，而 这时所谓的“反转通道”（ inversion channel）就会形成。 通道形成后，MOSFET即可让电 流通过。举例:Planar (平面型)的Mosfet及其工作原理WE POWER THE HI-TECHMosfet 工作原理举例: 垂直导通型的Mosfet电流方向WE POWER THE HI-TECHMosfet 工作原理平面导通型与垂直导通型的Mosfet的对比WE POWER THE HI-TECHMosfet
8、工作原理IR HEXFET power MOSFET市场上售卖的Mosfet多数由几千至几万个以上单元组成IR已经可以在一个小指甲的面积集成近2000万的单元（单胞） 。导通单元 （单胞）WE POWER THE HI-TECHV(BR)DSS :Drain-Source Breakdown Voltage ,栅极(Gate)与源极(Source) 短路时,漏极(Drain)与源极间的崩溃电压. 测试方式:将栅极与源极短路(VGS=0), 加电压于漏极(Drain)与源极之间,测量 漏极电流ID达到250uA 时,此时所加电压之大小即V(BR)DSS .Mosfet 主要参数V(BR)DSSW
9、E POWER THE HI-TECHVGS(th) :Gate Threshold Voltage ,栅极与源极导通时门槛电压. 测试方式:将栅极与漏极(Drain)短路(VDS=VGS),栅极与源极加电压使 漏极电流ID达到 250uA 时,此时所加的电压之大小即为VGS(th) . Vgs(th)与温度成反比.Mosfet主要参数VGS(th)WE POWER THE HI-TECHRds(on)与gs的变化曲线Rds(on): 导通状态之漏极源极间阻抗， Rds(on)与温度成正比.Mosfet主要参数Rds(on)WE POWER THE HI-TECHNiko-sem Mosfet
10、生产制造NIKO-SEM 封装测试厂(常见的)捷敏电子(GEM)-代码:G 南通富士通-代码:V 上海勤益(GTM)-代码:Q 东莞杰群(GTBF)-代码:U 台中三洋-代码:W 菲律宾PSI-代码:JNKO-SEM晶圆制造商茂矽 联电 中兴WE POWER THE HI-TECH封装测试厂封测生产流程Niko-sem Mosfet生产制造WE POWER THE HI-TECHNiko-sem Mosfet生产制造引线框架（铜 ）晶粒Dice银胶Al线Wire BondingAu线封装测试厂封测生产流程细节Die BondingWE POWER THE HI-TECHMosfet的ESD保护
11、Niko-sem PZ开头的产品内部有增加ESD保护稳压管。WE POWER THE HI-TECHMosfet的失效分析分析流程4. X-Ray1.不良品编号2.阻抗测试3.电测5. De-capWE POWER THE HI-TECHMosfet的失效分析失效类别1.EOS Electrical Over Stress2.脱层(超声波测试 )WE POWER THE HI-TECHMosfet的失效分析失效类别4.Thermal Crack 背焊过锡炉的元 件需要特别注意.3.ESDWE POWER THE HI-TECHMosfet的失效分析失效类别6.Bonding Crack5.Vo
12、id NKS Void规范为 单点控制小于5 ，总体小于10WE POWER THE HI-TECHMosfet的失效分析失效类别8.Parameter Out of Spec7.Package CrackRds(on), Rg, Qg etc.WE POWER THE HI-TECHMosfet的失效分析EOS : Electrical Over Stress 电气过载De-Cap示意图放大WE POWER THE HI-TECH最新最新MosfetMosfet封装技术封装技术DrMosDirectFetPowerPakNiko-sem NPakWE POWER THE HI-TECH最新最
13、新MosfetMosfet封装技术封装技术DrMosDirectFet1.对SMT焊接有较严格要求， 焊接质量在很大程 度影响散热能力 2.因其散热外壳接Drain,在外贴散热片时需注意其 电位并非Source,某些设计情况下需要绝缘导热片 。1.对SMT焊接有较严格要求，焊接质量在很大程 度影响散热能力.SMT要避免连锡等情况。 2.最高可工作在1MHz,高集成度，高功率密度。WE POWER THE HI-TECH最新最新MosfetMosfet封装技术封装技术应应用注意事项用注意事项NPak目标：以接近SO-8的面积提供接近TO-252的功率密度。（焊接铜箔面积应足够，以降低热阻。）Po
14、werPakNiko-sem NPakWE POWER THE HI-TECHPROCESSORPROCESSORFSBFSB BUSBUSNorthNorth BridgeBridgeSouthSouthBridge BridgeSD MemorySD Memory DDR MemoryDDR MemoryX16 PCIE GraphicsThermal SensorLCDSLCDS CRTCRT TV-OUTTV-OUTuPDMIDMIGraphicPCIEPCIE X1 LanesX1 LanesIDEIDE ChannelChannelSATASATA PortPortLPCLPC B
15、USBUSKBCKBCChargerBATTFANINT K/BPCIPCIExtendedExtended AZALIAAZALIAMain Board的基本架构WE POWER THE HI-TECH例子： Main Board电源方案WE POWER THE HI-TECH线路功能：1.8V降压并随电流变化稳定在1.2V比较器件调节Vgs电压 变阻器件 RdsIoutVgs Rds 1 / Vgs If Iout, 1.2V,Vgs ,Rds , 1.2VMosfet在MB的应用Linear Regulator实例WE POWER THE HI-TECHMosfet在MB的应用Buck开关降压线路High Side MosfetLow Side Mosfet*High current stress*High voltage stressLow QgLow Rds(on)Buck线路原理WE POWER THE HI-TECHMosfet在MB的应用Buck开关降压线路返回UGLGUG ONLG OFFUG OFFLG ONUGLGONOFFONONONONONONOFFOF
