意法半導(dǎo)體第二代MDmesh高壓功率MOSFET技術(shù)

世界功率器件的領(lǐng)導(dǎo)廠商之一的意法半導(dǎo)體（紐約證券交易所：STM），日前推出了第一批采用該公司獨(dú)有的MDmeshTM高壓功率MOSFET第二代技術(shù)制造的半導(dǎo)體元器件。新產(chǎn)品特別適合開關(guān)電源（SMPS）、功率因數(shù)校正器（PFC）和電源適配器。與第一代Mdmesh產(chǎn)品相比，新一代產(chǎn)品的效率明顯提升，在新的電源轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)中，能夠大幅度降低成本，提高系統(tǒng)可靠性。
ST的MDmesh（多重漏極網(wǎng)格）工藝的出色性能源自一個(gè)創(chuàng)新的漏極結(jié)構(gòu)，漏極是由隔離物組成的陣列結(jié)構(gòu)，縱向的p-型漏極條作為漏極體的延伸，沿很薄的水平n-型源極條排列 。除極低的通態(tài)電阻外，這種漏極結(jié)構(gòu)還創(chuàng)造了優(yōu)異的dV/dt特性和抗雪崩特性。作為第二代MDmesh技術(shù)，MDmesh II進(jìn)一步改進(jìn)了p-型漏極陣列，通態(tài)電阻RDS(ON)比上一代產(chǎn)品降低多達(dá)40%，而且沒有犧牲對其溫度關(guān)系的嚴(yán)格控制。同時(shí)，通過對柵極指和覆蓋式水平源極條氧化層的優(yōu)化，確保內(nèi)部柵電阻和固有電容都得到精確的控制。
除通態(tài)功耗大幅度降低外，新器件的開關(guān)功耗也很低。因柵極內(nèi)部電阻得到控制，時(shí)間延遲縮短，從而使開關(guān)速度更快，達(dá)到新的高效開關(guān)電源的設(shè)計(jì)需求。此外，由于柵極固有電容被嚴(yán)格控制，交叉時(shí)間縮短和柵電荷減少得到保證，通過更加簡單和更加低廉的柵極驅(qū)動(dòng)電路，可以大幅度提高開關(guān)電源的效率。例如，在一個(gè)基于L4981的300W功率因數(shù)校正器上進(jìn)行測試時(shí)，新產(chǎn)品STP25NM60N在230Vac時(shí)的效率高達(dá)98%，輸出功率達(dá)到250W。新的MDmesh MOSFET系列產(chǎn)品可在高工作頻率下提高效率，而且溫度較低，所以，允許使用尺寸更小的磁器件和散熱器，從而達(dá)到大幅降低設(shè)備尺寸的目的。
第二代MDmesh技術(shù)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，驅(qū)動(dòng)器件的電壓VGS變得更低，而電流處理能力變得更高。VGS電壓范圍被修改，驅(qū)動(dòng)功能得到優(yōu)化，噪聲抑制能力增強(qiáng)，閾壓范圍保持不變。而且，新一代MDmesh技術(shù)支持更嚴(yán)格的RDS (ON)通態(tài)電阻要求，反過來，新的需求允許使用尺寸更小的封裝。
首批上市的新產(chǎn)品系列包括分別采用TO-247、TO-220、TO-220FP和 D2PAK/I2PAK封裝的500V、140mΩ的STW25NM50N、STP25NM50N、STF25NM50N和 STB25NM50NT4/-1；分別采用DPAK, TO-220,TO-220FP和 D2PAK封裝的500V, 380mΩ的STD12NM50NT4、STP12NM50N、STF12NM50N、STB12NM50NT4；分別采用TO-247, TO-220,TO-220FP 和 D2PAK/I2PAK封裝的600V, 170mΩ的STW25NM60N, STP25NM60N, STF25NM60N, STB25NM60NT4/-1。這些元器件適用于 90W到1000W的各種電源應(yīng)用。
新產(chǎn)品現(xiàn)已量產(chǎn)，訂購1000件的價(jià)格區(qū)間在1.4到1.7美元，具體價(jià)格視器件而定。

編輯參考
新的MDmesh II技術(shù)實(shí)現(xiàn)的更低的傳導(dǎo)及開關(guān)功耗，可以直接轉(zhuǎn)化為節(jié)省成本的優(yōu)勢。例如：在下圖的功率因數(shù)校器中，處理375W的功率需要并聯(lián)兩個(gè)STP12NM50 MDmesh I 功率 MOSFET管，而有了新技術(shù)以后，只使用一個(gè)STP25NM50N就可以輸出375W功率。