VMOS場(chǎng)效應管的檢測方法

VMOS場(chǎng)效應管（VMOSFET）簡(jiǎn)稱(chēng)VMOS管或功率場(chǎng)效應管，其全稱(chēng)為V型槽MOS場(chǎng)效應管。它是繼MOSFET之后新發(fā)展起來(lái)的高效、功率開(kāi)關(guān)器件。它不僅繼承了MOS場(chǎng)效應管輸入阻抗高（≥108W）、驅動(dòng)電流?。ㄗ笥?.1μA左右），還具有耐壓高（最高可耐壓1200V）、工作電流大（1.5A～100A）、輸出功率高（1～250W）、跨導的線(xiàn)性好、開(kāi)關(guān)速度快等優(yōu)良特性。正是由于它將電子管與功率晶體管之優(yōu)點(diǎn)集于一身，因此在電壓放大器（電壓放大倍數可達數千倍）、功率放大器、開(kāi)關(guān)電源和逆變器中正獲得廣泛應用。
　　眾所周知，傳統的MOS場(chǎng)效應管的柵極、源極和漏極大大致處于同一水平面的芯片上，其工作電流基本上是沿水平方向流動(dòng)。VMOS管則不同，從左下圖上可以看出其兩大結構特點(diǎn):第一，金屬柵極采用V型槽結構；第二，具有垂直導電性。由于漏極是從芯片的背面引出，所以ID不是沿芯片水平流動(dòng)，而是自重摻雜N+區（源極S）出發(fā)，經(jīng)過(guò)P溝道流入輕摻雜N-漂移區，最后垂直向下到達漏極D。電流方向如圖中箭頭所示，因為流通截面積增大，所以能通過(guò)大電流。由于在柵極與芯片之間有二氧化硅絕緣層，因此它仍屬于絕緣柵型MOS場(chǎng)效應管。

　　 國內生產(chǎn)VMOS場(chǎng)效應管的主要廠(chǎng)家有877廠(chǎng)、天津半導體器件四廠(chǎng)、杭州電子管廠(chǎng)等，典型產(chǎn)品有VN401、VN672、VMPT2等。表1列出六種VMOS管的主要參數。其中，IRFPC50的外型如右上圖所示。

　　VMOS場(chǎng)效應管的檢測方法
（1）．判定柵極G
　　將萬(wàn)用表?yè)苤罵×1k檔分別測量三個(gè)管腳之間的電阻。若發(fā)現某腳與其字兩腳的電阻均呈無(wú)窮大，并且交換表筆后仍為無(wú)窮大，則證明此腳為G極，因為它和另外兩個(gè)管腳是絕緣的。
（2）．判定源極S、漏極D
由圖1可見(jiàn)，在源-漏之間有一個(gè)PN結，因此根據PN結正、反向電阻存在差異，可識別S極與D極。用交換表筆法測兩次電阻，其中電阻值較低（一般為幾千歐至十幾千歐）的一次為正向電阻，此時(shí)黑表筆的是S極，紅表筆接D極。
（3）．測量漏-源通態(tài)電阻RDS（on）
將G-S極短路，選擇萬(wàn)用表的R×1檔，黑表筆接S極，紅表筆接D極，阻值應為幾歐至十幾歐。
由于測試條件不同，測出的RDS（on）值比手冊中給出的典型值要高一些。例如用500型萬(wàn)用表R×1檔實(shí)測一只IRFPC50型VMOS管，RDS（on）=3.2W，大于0.58W（典型值）。
（4）．檢查跨導
　　 將萬(wàn)用表置于R×1k（或R×100）檔，紅表筆接S極，黑表筆接D極，手持螺絲刀去碰觸柵極，表針應有明顯偏轉，偏轉愈大，管子的跨導愈高。

注意事項：
（1）VMOS管亦分N溝道管與P溝道管，但絕大多數產(chǎn)品屬于N溝道管。對于P溝道管，測量時(shí)應交換表筆的位置。
（2）有少數VMOS管在G-S之間并有保護二極管，本檢測方法中的1、2項不再適用。
（3）目前市場(chǎng)上還有一種VMOS管功率模塊，專(zhuān)供交流電機調速器、逆變器使用。例如美國IR公司生產(chǎn)的IRFT001型模塊，內部有N溝道、P溝道管各三只，構成三相橋式結構。
（4）現在市售VNF系列（N溝道）產(chǎn)品，是美國Supertex公司生產(chǎn)的超高頻功率場(chǎng)效應管，其最高工作頻率fp=120MHz，IDSM=1A，PDM=30W，共源小信號低頻跨導gm=2000μS。適用于高速開(kāi)關(guān)電路和廣播、通信設備中。
（5）使用VMOS管時(shí)必須加合適的散熱器后。以VNF306為例，該管子加裝140×140×4（mm）的散熱器后，最大功率才能達到30W