TOLL包裝是為需要高效率的應用而開發的表面貼片封裝,例如伺服器,電信和資料中心應用的工業電源為代表。迄今為止,主要採用長端子引線的通孔封裝,例如 TO-247 和 TO-220用於工業電源的高壓MOSFET封裝,但MOSFET一直有問題由於端子引線的寄生電感,性能受到限制,另外,各種SMD(表面貼片)Mount Device 封裝已經發布,進一步提高了功率密度並降低了成本,但這些封裝由於散熱和板載可靠性問題,其採用受到了限制。我們的 TOLL 封裝是表面貼片封裝,可解決高效率、高電流的這些挑戰.透過採用TOSHIBA 最新一代 MOSFET 製程 DTMOSVI 系列,它將有助於提高客戶產品的功率密度,效能並降低成本。
接下來我們將介紹 DT MOSVI系列 的五款產品。下圖為目前DT MOSFET VI TOLL 包裝的roadmap。
圖一:TOSHIBA DT MOSFET VI roadmap(註一:TOLL package Application Note)
TOSHIBA最新一代Super junction MOSFET DTMOSVI(Deep Trench MOSFET,第六代)實現同類最佳的 RDS(ON)xQgd 效能,如圖二所示,與我們的上一代產品DTMOSIV-H 相比RDS(ON)xQgd降低了約40%,此外,我們也確認了這些部件具有卓越的特性與競爭對手的高性能係列產品相比(A公司Part1和Part2)。
圖二:Qgd-RDS(ON) characteristics comparison(註一:TOLL package Application Note)
由於TOSHIBA DT MOSFET VI 具有一流的 RDS(ON)xQgd 特性,我們實測與上一代產品已局競爭對手的高性能係列產品(A公司Part3)做比較,如圖三所示。
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圖三: Efficiency Comparison Data 1.6kW Power Supply (註一:TOLL package Application Note)
圖4顯示了TOLL包裝的內部電路配置和外觀圖,TOLL包裝是一個4端子型,source端分為source1和source2,2 pin source端可用於閘極訊號的返回,可連接3~8pin Source 1,用於漏源電流路徑。
圖四:TOLL Package Pinout, External View (註一:TOLL package Application Note)
圖五顯示了 4 PIN TOLL 包裝與 3 PIN 包裝的驅動線路,當MOSFET正在切換,在 3 PIN 包裝中,陡坡Drain電流和Source 極線電感會產生壓力降 (VLS),從而降低MOSFET Gate驅動電壓 (VGS).因此,施加在實際MOSFET晶片上的Gate電壓VGS為VDRV-VLS透過從施加在Gate Pin 和Source Pin 之間的Gate電壓VDRV減去VLS來獲得包裹。另一方面,在 TOLL 封裝中,透過分離驅動電路的source引腳電壓的影響,由於source電感導致的壓力降(VLS)可以降低,並且可以最大限度地提高MOSFET切換速度。
圖五: Driving outline of 4-terminal packag (註一:TOLL package Application Note)