内绝缘新型mosfet的介绍

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1、1深圳市锐骏半导体有限公司www.ruichips.com新型内绝缘MOSFETTO-220S封装介绍传统TO-220MOSFET遇到的挑战传统半包封TO-220的的漏极与其背部散热片直接相连接当半包封TO-220MOSFET需要加散热片散热使用时，特别是不同作用的MOSFET共用一个散热片时，需要做绝缘，加绝缘片和绝缘粒绝缘片和绝缘粒主要有以下几个缺点绝缘片和绝缘粒产生额外的材料成本，管理成本和生产成本生产装配麻烦，生产效率较低绝缘粒在MOSFET高温运行时，容易老化、变形，最终导致MOSFET与散热片松动，散热效果降低，绝缘性能下降（极端情况下可能会发

2、生不绝缘的情况）生产装配时，容易损坏绝缘粒（绝缘粒破裂或者变形），最终导致MOSFET的散热效果降低，绝缘性能下降工厂生产时，通常会做绝缘耐压测试，绝缘耐压测试容易损坏MOSFET，造成MOSFET隐性损坏（栅极损伤），造成潜在可靠性失效问题全包封TO-220可以达到绝缘效果，但散热效果较差解决方案–TO-220S锐骏半导体通过不断的研究创新，研发出新型的内绝缘MOSFET–TO-220S封装TO-220S–内绝缘MOSFET：就是使用特殊的封装工艺将承载芯片的框架与MOS管背部散热片相互隔离的一种新型封装，最终目的是将MOS管的漏极与其背部散热片之间达到

3、电气隔离目前锐骏推出的TO-220S封装的绝缘耐压等级为高于1500V，并保证100%测试（VISO=150VAC,Time=0.8s,ISOL<0.5mA)**锐骏专利产品，仿冒必究。TO-220S优势从MOSFET内部解决了MOSFET共用一个散热片的绝缘问题降低成本不再需要MOSFET和散热片之间增加的绝缘片不再需要在固定螺丝上加的绝缘粒节约了材料成本，物料管理成本和生产成本生产装配简单减少了装配工时取消了绝缘测试的工作流程提高了生产效率提高可靠性避免因为绝缘粒因为高温或破裂而产生的可靠性问题所有内绝缘MOSFETTO-220S封装出厂前都是经过10

4、0%的绝缘耐压测试，客户不需要再做绝缘耐压测试，从而避免了客户端做绝缘耐压测试而产生的可靠性问题TO-220S封装已经经过约1年左右时间的终端客户实际使用验证（主要用于E-BIKE控制板），产品成熟可靠TO-220S封装经过实际测试对比，比全包封TO-220封装的散热性能好，与半包封+绝缘片的散热性能差不多TO-220S与半包封TO-220对比RUPAK(TO220S)可直接安装到铝条散热器上,无需增加绝缘片和绝缘粒,建议采用组合螺丝（组合螺丝的弹簧片可以减少螺丝对MOSFET的应力）。TO220安装到铝条散热器上，需要加绝缘片和绝缘粒以达到绝缘目的从上面

5、的装配工艺看，内绝缘新型TO-220SMOSFET相当于把传统型TO-220MOSFET安装在HeatSink上时的绝缘片做到了MOS管内部，因此导致结温到Case的热阻变大，但却因安装在HeatSink时不再需要绝缘片而降低了Case到HeatSink的热阻，只要我们能在以下几个条件下测试HeatSink上的温度就能说明那种封装的总热阻小：使用同一芯片而采用不同的封装形式；在同一时间内消耗同样的功率；使同一个HeatSink；一个密闭的环境内；最终HeatSink温度越高的说明热量越容易传递到HeatSink，证明总热阻越小TO-220S热阻为了对比半包

6、封，全包封和绝缘版MOSFET的散热性能（热阻），我们请研发工程师做如下实验条件1：使用同一芯片而采用不同的封装形式,我们使用同一芯片封成以下三种形式：TO-220S实验对比条件2：在同一时间内消耗同样的功率，为了能使MOSFET消耗同样的功率，我们需要设计一个恒功率的电路，如下电路图：此电路中我们设置：电源Vcc=18.11V电流Id=0.5A，因此，MOSFET消耗的功率为：P=（18.11-0.11）*Id=9W8TO-220S实验对比条件4：一个密闭的环境内我们采用的是一个小纸盒，尺寸如下：长*宽*高=130mm*100mm*55mm9TO-220

7、S实验对比首先，我们按照条件2调试好电源电压和流过MOSFET的电流，如下图：电源电压设置为18.11V调整电路参数使得流过MOS管的电流Id=0.5A，因此，此时MOSFET共消耗的功率为：P=(18.11-0.11)*Id=9W10TO-220S实验对比其次，分别换装不同的MOSFET并按照相同的方式粘贴温度检测线，其中传统的TO-220我们采用了两种不同的绝缘片，分别为：第一种：市面上最常见的蓝色绝缘片，厚度0.3mm；温度线粘贴如下图：TO-220S实验对比CH1：漏极（2脚）温度CH2：MOS管漏极HSCH3：总HS温度CH4：环境温度第二种：目

8、前电动自行车控制器常用的黄色绝缘片，厚度0.08mm。温度线粘贴如