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7560K半导体器件制作工艺分为前道和后道工序,晶圆制造和测试被称为前道(Front End)工序,而芯片的封装、测试及成品入库则被称为后道(Back End)工序,前道和后道一般在不同的工厂分开处理。
前道工序是从整块硅圆片入手经多次重复的制膜、氧化、扩散,包括照相制版和光刻等工序,制成三极管、集成电路等半导体元件及电极等,开发材料的电子功能,以实现所要求的元器件特性。
7560K同时,新工艺和新的Trench结构也不断使得Trench MOS的性能越来越优秀。比如,韩国的Jongdae Kim等人提出了一个利用氢退火的自对准工艺,这个工艺只需要3块光刻版就可以制作出一个可靠性很强的Trench结构[8].日本的Toyota公司提出了一种应用于汽车电子FITMOS结构,性能要比传统的Trench MOS好50%以上[9].在2003年,韩国的ETRI组织提出的两种新的Trench结构可以将单胞尺寸做到1.6um,在击穿电压为43V时,开态特性电阻为0.28mΩ.c㎡[10].随着Trench MOS结构和工艺的越来越成熟,人们不再把Trench MOS局限在低压的范围内。随着把“super Junction”和“multi RESURF”技术的引入,100V的Trench MOSFET已经日趋成熟,250V、300V的Trench MOSFET也开始有了报道。目前国外很多公司已经涉足该领域。如美国国际整流器IR(InternationalRectifier)公司应用于汽车领域的基于Trench MOSFET的产品,耐压包括40V、55V、75V、100V.美国仙童半导体(Fairchild Semiconductor)的Trench MOSFET产品FDB045AN08A0,耐75V,RpsON可以做到3.9mΩ.c㎡(VGs=10V);2003年4月推出的FDB3632/FDP3632/FD13632,耐压达到100V,RDSON做到7.5mΩ.c㎡(Vos=10V)。
替代7560K常见问题
7560KMOS 开关原理(简要)。MOS 是电压驱动型器件,只要栅极和源级间给一个适当电压,源级和漏级间通路就形成。这个电流通路的电阻被成为 MOS 内阻,就是导通电阻。这个内阻大小基本决定了 MOS 芯片能承受的**导通电流(当然和其它因素有关,最有关的是热阻)。内阻越小承受电流越大(因为发热小)。
7560KMOS 问题远没这么简单,麻烦在它的栅极和源级间,源级和漏级间,栅极和漏级间内部都有等效电容。所以给栅极电压的过程就是给电容充电的过程(电容电压不能突变),所以 MOS 源级和漏级间由截止到导通的开通过程受栅极电容的充电过程制约。
然而,这三个等效电容是构成串并联组合关系,它们相互影响,并不是独立的,如果独立的就很简单了。其中一个关键电容就是栅极和漏级间的电容 Cgd,这个电容业界称为米勒电容。这个电容不是恒定的,随栅极和漏级间电压变化而迅速变化。这个米勒电容是栅极和源级电容充电的绊脚石,因为栅极给栅 - 源电容 Cgs 充电达到一个平台后,栅极的充电电流必须给米勒电容 Cgd 充电,这时栅极和源级间电压不再升高,达到一个平台,这个是米勒平台(米勒平台就是给 Cgd 充电的过程),米勒平台大家首先想到的麻烦就是米勒振荡。(即,栅极先给 Cgs 充电,到达一定平台后再给 Cgd 充电)
因为这个时候源级和漏级间电压迅速变化,内部电容相应迅速充放电,这些电流脉冲会导致 MOS 寄生电感产生很大感抗,这里面就有电容,电感,电阻组成震荡电路(能形成 2 个回路),并且电流脉冲越强频率越高震荡幅度越大。所以最关键的问题就是这个米勒平台如何过渡。
Gs 极加电容,减慢 MOS 管导通时间,有助于减小米勒振荡。防止 MOS 管烧毁。
例
锂电池保护板做充放电开关使用
一般情况下,MOS都处于开或关的状态,不用考虑MOS的开关速度,会在整体电路上设计了快速关闭回路。
要注意以下几个点:
1,注意DS电压,设计选型留有足够的余量。按照1.5倍MOS管的BVDDS
2,注意工作电流与保护电流,经验值是3~4倍以上为MOS的ID(DC) 。
3,多颗MOS并联,电流的余量尽量再大一点。
4,走大电流的方案,要综合考虑封装散热,内阻。
5,驱动电压要了解,尽量使MOS工作在完全开启状态,对于单片机驱动的方案,尽量推荐低开启的MOS。
另外在选用MOS管时要注意沟道类型,BVDDS ,ID导通电流,VGS(th),RDSON这几项参数。
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