上海新型功率器件MOS产品选型技术指导

无锡商甲半导体MOS 管封装形式及散热性能分析

DPAK 封装

DPAK 封装也称为 TO-252 封装，属于表面贴装封装形式，兼具一定的散热能力和较小的体积。它的底部有一个较大的金属焊盘，可直接焊接在电路板上，增加了与电路板的接触面积，有利于热量传导。DPAK 封装的热阻一般在 50 - 80℃/W，适用于功率在 10 - 30W 的电路，在汽车电子、电源适配器等领域应用***。例如，在汽车的车灯控制电路中，DPAK 封装的 MOS 管既能满足功率需求，又能适应汽车电路板紧凑的布局要求。

 D2PAK 封装   

 D2PAK 封装是 DPAK 封装的升级版，也被称为 TO-263 封装。它在 DPAK 封装的基础上，进一步增大了底部金属焊盘的面积，散热性能得到明显提升，热阻可降低至 30 - 50℃/W 。D2PAK 封装能够承受更高的功率，常用于功率在 30 - 100W 的电路，如服务器电源、光伏逆变器等。其表面贴装的形式也便于自动化生产，提高了生产效率。 功率器件是电力电子领域的重要组件，处理高压大电流，广泛应用于新能源、汽车电子和工业控制。上海新型功率器件MOS产品选型技术指导

按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度分类：

1.半控型器件，例如晶闸管；

2.全控型器件，例如GTO（门极可关断晶闸管）、GTR（电力晶体管），Power MOSFET（电力场效应晶体管）、IGBT（绝缘栅双极晶体管）；

3.不可控器件，例如电力二极管。

按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质分类：

1.电压驱动型器件，例如IGBT、Power MOSFET、SITH（静电感应晶闸管）；

2.电流驱动型器件，例如晶闸管、GTO、GTR。

根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的有效信号波形分类：

1.脉冲触发型，例如晶闸管、GTO；

2.电子控制型，例如GTR、PowerMOSFET、IGBT。

按照电力电子器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分类：

1.双极型器件，例如电力二极管、晶闸管、GTO、GTR；

2.单极型器件，例如PowerMOSFET、SIT、肖特基势垒二极管；

3.复合型器件，例如MCT（MOS控制晶闸管）、IGBT、SITH和IGCT。 常州20V至100V N+P MOSFET功率器件MOS产品选型供应商自上世纪80年代起，MOSFET、IGBT和功率集成电路已成为主流应用类型。

功率MOS管选型需根据应用场景、电压、电流、热性能等关键参数综合考量。以下为具体步骤和要点：

选型步骤‌

1.明确N/P沟道类型‌N沟道适用于低压侧开关（如12V系统），P沟道适用于高压侧开关（如驱动电机）。 ‌

2.确定额定电压（VDS）‌通常为总线电压的1.5-2倍，需考虑温度波动和瞬态电压。 ‌

3.计算额定电流（ID）‌需满足最大负载电流及峰值电流（建议留5-7倍余量）。 ‌

4.评估导通损耗（RDS(on)）‌导通电阻越低，损耗越小，建议优先选择RDS(on)≤0.5Ω的器件。

5.热设计‌满负荷工作时表面温度不超过120℃，需配合散热措施。 ‌

关键参数说明‌栅极电荷（Qg）‌：

1.影响开关速度和效率，需与驱动电路匹配。 ‌

2.品质因数（FoM）‌：综合考虑RDS(on)和Qg的平衡，FoM值越小越好。 ‌

3.封装选择‌：大功率需用TO-220或DPAK封装，兼顾散热和空间限制。

注意事项

并联使用时需确保驱动能力匹配，避免因参数差异导致分流不均。 ‌

避免串联使用MOS管，防止耐压不足引发故障。

无锡商甲半导体有限公司有下列封装产品

TO-220与TO-220FTO-220与TO-220F这两种封装的MOS管在外观上相似，可以相互替代。然而，TO-220背部配备了散热片，因此其散热效果相较于TO-220F更为出色。同时，由于成本因素，TO-220的价格也相对较高。这两种封装的产品都适用于中压大电流场合，其电流范围在120A以下，同时也可用于高压大电流场合，但电流需控制在20A以内。

TO-251封装TO-251封装的产品旨在降低生产成本并减小产品尺寸，特别适用于中压大电流环境，电流范围控制在60A以下，同时也可用于高压环境，但需确保电流在7N以下。 由于这些明显的优点，功率场效应晶体管在电机调速，开关电源等各种领域应用的非常多。

无锡商甲半导体有想公司的MOS管封装可按其在PCB板上的安装方式分为两大类：插入式和表面贴装式。插入式封装中，MOSFET的管脚会穿过PCB板的安装孔并与板上的焊点焊接，实现芯片与电路的连接。常见的插入式封装类型包括双列直插式封装（DIP）、晶体管外形封装（TO）以及插针网格阵列封装（PGA）等。

插入式封装插入式封装中，MOSFET的管脚通过PCB板的安装孔实现连接，常见的形式包括DIP、TO等。这种封装方式常见于传统设计，与表面贴装式相对。其以可靠性见长，并允许不同的安装方式，但因插入式封装需要在PCB板上钻孔，增加了制造成本。

表面贴装式封装在表面贴装技术中，MOSFET的管脚及散热法兰直接焊接在PCB板表面的特定焊盘上，从而实现了芯片与电路的紧密连接。这种封装形式包括D-PAK、SOT等，正成为主流，支持小型化和高散热性能。随着科技的进步，表面贴装式封装以其优势逐渐取代传统的插入式封装。 TO封装作为早期的封装规格，这种封装形式以其高耐压和强抗击穿能力著称，适用于中高压、大电流的MOS管。无锡650V至1200V IGBT功率器件MOS产品选型技术

插入式封装与表面贴装式封装各有优劣，但随着表面贴装技术的进步，提供了更多的安装和散热解决方案。上海新型功率器件MOS产品选型技术指导

电力二极管：结构和原理简单，工作可靠；

晶闸管：承受电压和电流容量在所有器件中比较高

IGBT：开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降较低，输入阻抗高，为电压驱动，驱动功率小；缺点：开关速度低于电力MOSFET,电压，电流容量不及GTO

GTR：耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低；缺点：开关速度低，为电流驱动，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次击穿问题

GTO：电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强；缺点：电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开关频率低

电力MOSFET：开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路简单，工作频率高，不存在二次击穿问题；缺点：电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置。

制约因素：耐压，电流容量，开关的速度 。 上海新型功率器件MOS产品选型技术指导

无锡商甲半导体有限公司在同行业领域中，一直处在一个不断锐意进取，不断制造创新的市场高度，多年以来致力于发展富有创新价值理念的产品标准。。公司产品齐全，可广泛应用于工控、光伏、储能、家电、照明、5G通信、医疗、汽车等各行业多个领域。

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