onsemi NVCR4LS1D6N10MCA N溝道功率MOSFET詳解

在電子設備的設計中，功率MOSFET扮演著至關重要的角色。今天，我們就來深入了解一下 onsemi 公司的 NVCR4LS1D6N10MCA 這款 N 溝道功率 MOSFET。

文件下載：NVCR4LS1D6N10MCA-DIE-D.PDF

產品特性

電氣性能優越

• 低導通電阻：在 (V{GS}=10V) 時，典型的 (R{DS(on)}=1.25mOmega)，這意味著在導通狀態下，MOSFET 的功率損耗較小，能有效提高系統的效率。這對于一些對功耗要求較高的應用場景，如電源模塊等，具有很大的優勢。
• 低柵極電荷：典型的 (Q{g(tot)}=115nC)（(V{GS}=10V)），較小的柵極電荷可以減少開關過程中的能量損耗，提高開關速度，從而提升整個電路的性能。

  質量認證可靠

• AEC - Q101 認證：這表明該產品經過了嚴格的汽車級可靠性測試，適用于汽車電子等對可靠性要求極高的應用場景。
• RoHS 合規：符合環保標準，滿足現代電子產品對環保的要求。

產品尺寸與結構

芯片尺寸

• 芯片尺寸為 (6800×4150)（單位未明確，推測為微米），鋸切后的尺寸為 (6780 ± 15×4130 ± 15)，這種精確的尺寸控制有助于保證芯片在封裝和應用中的穩定性。

  連接區域

• 源極連接區域為 ((6228×1873.1)×2)，柵極連接區域為 (330×600)，這些特定的連接區域設計是為了優化芯片與外部電路的連接，確保信號傳輸的穩定性。

  厚度與材料

• 芯片厚度為 (101.6 ± 19.1)，柵極和源極采用 AlSiCu 材料，漏極采用 Ti - NiV - Ag（芯片背面），鈍化層為聚酰亞胺，晶圓直徑為 8 英寸。這些材料的選擇和結構設計都是為了保證芯片的性能和可靠性。

訂購與存儲信息

訂購信息

該產品的型號為 NVCR4LS1D6N10MCA，封裝形式為晶圓，鋸切在箔上。

存儲條件

建議存儲溫度為 22 至 28°C，相對濕度為 40 至 66%。在這樣的環境下存儲，可以保證芯片的性能不受環境因素的影響。

電氣參數

最大額定值

• 電壓參數：漏源電壓 (V{DSS}) 最大為 100V，柵源電壓 (V{GS}) 為 ±20V。在設計電路時，必須確保實際工作電壓不超過這些額定值，否則可能會損壞器件。
• 電流參數：連續漏極電流 (I{D}) 在 (T{C}=25°C) 時為 265A，在 (T_{C}=100°C) 時為 187A。這表明隨著溫度的升高，芯片的電流承載能力會下降，在實際應用中需要考慮散熱問題。
• 其他參數：單脈沖雪崩能量 (E{AS}) 為 760mJ，功率耗散 (P{D}) 為 303W，工作和存儲溫度范圍為 - 55 至 +175°C，結到殼的熱阻 (R{JC}) 為 0.49°C/W，結到環境的最大熱阻 (R{JA}) 為 33°C/W。這些參數對于評估芯片在不同工作條件下的性能和可靠性非常重要。

  電氣特性

• 關斷特性：漏源擊穿電壓 (B{VDS}) 在 (I{D}=250mu A)，(V{GS}=0V) 時最小為 100V；漏源泄漏電流 (I{DSS}) 在 (V{DS}=100V)，(V{GS}=0V) 時最大為 10μA；柵源泄漏電流 (I{GSS}) 在 (V{GS}= ±20V)，(V_{DS}=0V) 時最大為 ±100nA。
• 導通特性：柵源閾值電壓 (V{GS(th)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=698A) 時為 2.0 至 4.0V；漏源導通電阻 (R{DS(on)}) 在 (I{D}=80A)，(V_{GS}=10V) 時為 1.5 至 1.8mΩ。
• 動態特性：輸入電容 (C{iss}) 在 (V{DS}=50V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) 時為 9200pF；輸出電容 (C{oss}) 為 4600pF；反向傳輸電容 (C{rss}) 為 79pF；總柵極電荷 (Q{g(tot)}) 在 (V{GS}=10V)，(V{DS}=50V)，(I_{D}=80A) 時為 115nC。
• 開關特性：導通延遲時間 (t{d(on)}) 在 (V{DS}=50V)，(I{D}=80A)，(V{G}=10V)，(R{G}=6) 時為 48ns；上升時間 (t{r}) 為 38ns；關斷延遲時間 (t{d(off)}) 為 76ns；下降時間 (t{f}) 為 31ns。
• 漏源二極管特性：源漏二極管電壓 (V{SD}) 在 (I{SD}=80A)，(V{GS}=0V) 時為 1.3V；反向恢復時間 (t{rr}) 在 (I{F}=62A)，(dI{SD}/dt = 100A/s) 時為 98ns；反向恢復電荷 (Q_{rr}) 為 160nC。

典型特性曲線

文檔中給出了一系列典型特性曲線，包括導通區域特性、傳輸特性、導通電阻與柵源電壓和漏極電流的關系、導通電阻隨溫度的變化、漏源泄漏電流與電壓的關系、電容變化、柵源電壓與總電荷的關系、電阻性開關時間隨柵極電阻的變化、二極管正向電壓與電流的關系、最大額定正向偏置安全工作區、最大漏極電流與雪崩時間的關系以及瞬態熱阻抗等。這些曲線可以幫助工程師更直觀地了解該 MOSFET 在不同工作條件下的性能表現，從而更好地進行電路設計。

在實際應用中，電子工程師需要根據具體的設計需求，綜合考慮以上各項參數和特性，合理選擇和使用 NVCR4LS1D6N10MCA 這款 MOSFET。你在使用類似 MOSFET 時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享。