高效能低電壓Power MOSFET及其參數與應用
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對大部份的應用而言，導通時(shí)所造成之導通損耗，仍占整體Power MOSFET損耗的大部份，因此各家廠(chǎng)商均致力于降低Power MOSFET之導通電阻。Power MOSFET的最低導通電阻從1996年的12mΩ降到2007年的2mΩ。目前，Super SO8封裝的OptiMOS？ Power MOSFET，最大額定導通電阻僅為1.6mΩ，如此低的導通電阻大幅地減少了導通損耗，提高了應用電路的功率密度。
如前述，柵極電荷為造成切換損耗及驅動(dòng)損耗之主要成因。Super SO8封裝的OptiMOS？比OptiMOS？在相同的切換頻率下，有較低的柵極驅動(dòng)損耗，使得驅動(dòng)電路的負載降低約30%，降低了驅動(dòng)器工作溫度。
2 高功率/低熱阻
由式（2）可知，Power MOSFET所能承受的最大功率損耗，是由Die的接觸面到外殼間的熱阻所決定，因此要達到高功率并減少導通電阻的目的，除了改良開(kāi)發(fā)新的Power MOSFET或工藝技術(shù)外，封裝的方式亦扮演著(zhù)重要的角色。Super SO-8的封裝相較于傳統之SO-8封裝，除了將Die直接連接到Leadframe大幅度減少熱阻外，采用Clip連接方式，減少在焊接點(diǎn)及接觸點(diǎn)的電阻外，進(jìn)而減少等效導通電阻外和組件本身的寄生電感也是其特點(diǎn)。
為應對小型化或小功率電路的需求，Infineon Technologies另采用了全新的高性能Shrink Super SO8（S3O8）封裝（3mm×3mm）。如圖4所示，這將使轉換器系統設計中所需的MOSFET板面面積減小約60%。除了可用來(lái)開(kāi)發(fā)小型DC/DC轉換器之外，還可用于提高特定標準尺寸電源的輸出功率。
圖4 SO-8、Super SO8與S308尺寸比較圖
效能測試
以下將以單相同步整流降壓轉換器，分別測試不同低壓Power MOSFET在不同切換頻率下的效率及溫升表現，驗證前述之論點(diǎn)，表1為效能測試條件。
以200kHz操作頻率進(jìn)行測試，依據圖5，OptiMOS？的最高效率約可較OptiMOS？高0.4%，較同類(lèi)產(chǎn)品1高1%，較同類(lèi)產(chǎn)品2高5%；在圖6中，OptiMOS？的溫升，約可較OptiMOS？低2～3℃，較同類(lèi)產(chǎn)品1低4～5℃，較同類(lèi)產(chǎn)品2低9～10℃。
圖5 效率比較圖（faw＝200KHZ）
圖6 溫升比較圖（fsw＝200KHZ）
以400kHz操作頻率進(jìn)行測試，依據測試結果，在圖7中，OptiMOS？的最高效率約可較OptiMOS？高0.8%，較同類(lèi)產(chǎn)品1高2%，較同類(lèi)產(chǎn)品2高7%；在圖8中，OptiMOS？的溫升，約可較OptiMOS？低2～3℃，較同類(lèi)產(chǎn)品1低8～9℃，較同類(lèi)產(chǎn)品2低20～25℃。
圖7 效率比較圖 fsw＝400KHZ
圖8 溫升比較圖 fsw＝400KHZ
結論
選用Power MOSFET，除了最大耐壓、最大電流能力及導通電阻外，尚有其他在實(shí)際應用時(shí)需要注意的參數，如傳導、柵極電荷、崩潰、溫度的影響。
在現今對電子產(chǎn)品節能及高效率的規格要求趨勢下，除新式轉換器的開(kāi)發(fā)及使用外，使用高效能的功率半導體可以有效縮短這些相關(guān)產(chǎn)品的電源供應裝置的開(kāi)發(fā)時(shí)程，并能輕易達到系統之規格需求。
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