Семейство SuperMESH. Новая серия nk высоковольтных MOSFET силовых транзисторов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Компоненты и технологии, № 7'2003

Компоненты

Семейство SuperMESH

Новая серия NK высоковольтных MOSFET-транзисторов

Фирма STMicroelectronics, исследовав возможности технологии Mesh Overlay, разработала и оптимизировала серию транзисторов SuperMESH. В транзисторах этой серии между выводами затвора и истока были добавлены защитные стабилитроны.

Сергей Белялов, Александр Шелохнев

info@dectel.ru

Первыми транзисторами из этой серии стали 8ТР13ЫК602, 600-вольтный МОвБЕТ с типовым сопротивлением «сток — исток» в открытом состоянии КСИотк, равным 460 мОм, и 500-вольтный 8ТР14ЫК502 с сопротивлением 330 мОм. Оба транзистора выпущены в корпусе Т0-220.

Транзисторы МО8БЕТ серии вирегМЕвН (семейство ЫК) отличаются от предыдущего поколения транзисторов более низким сопротивлением «сток — исток» в открытом состоянии. Таким образом, потребитель может получить дополнительную экономию за счет использования меньшего радиатора, что ведет к экономии места на плате, упрощению технологии, уменьшению массы и габаритов изделия и т. д.

Семейство 8ирегМЕ8Н имеет встроенные встречные стабилитроны между выводами затвора и истока, что защищает переход от электростатических разрядов и выбросов напряжения во время переходных процессов. Встроенные стабилитроны устраняют необходимость установки внешних защитных компонентов. Уменьшение порогового напряжения изи пор с 2 до 1,5 В позволяет упростить цепь управления.

Конкретные КСИ отк значения приведены в таблице 1, в которой сравниваются транзисторы вирегМЕвН 8ТР13ЫК602 и транзисторы предыдущего поколения 8ТР9ЫБ60 и 8ТР9ЫС60. Размер кристаллов у обоих транзисторов сопоставим.

Таблица 1

Таблица 2

STP9NB60 STP9NC60 STP13NK60Z

UcHmax, B 600 600 600

^С.макс 9 9 10

U3H.nop 3...5 2.4 3.4,5

ІСИок 0,8 0,75 0,55

STP9NB60 STP9NC60 STP10NK60Z

иСИтах' B 600 600 600

С11И пФ 1,480 1,420 1,370

С22И пФ 210 205 156

С12И пФ 25 35 37

X О 40 55 46

tHp, нс, при 25 °С 480 500 410

Защитный диод dv/dt = 4,5 В/нс di/dt = 200 А/мкс dv/dt = 4 В/нс di/dt = 200 А/мкс dv/dt = 4,5 В/нс di/dt = 200 А/мкс

ESD (HBM)U3H, В 4,000 4,300 5,900

RMo„ * Q3 32 41 34

Таблица 3. Семейство SuperMESH

Тип ^СИ.тах ЯсИ.огк Корпус

STP20NK50Z 500 0,27 T0-220

STW20NK50Z T0-247

STP15NK50Z/FP 500 <0,36 T0-220/FP

STW15NK50Z T0-247

STP14NK50Z/FP 500 0,38 T0-220/FP

STW14NK50Z T0-247

STP5NK50Z/FP 500 1,5 T0-220/FP

STD5NK50Z-1 IPAK

STL5NK55Z 550 1,1 PowerFLAT

STP14NK60Z/FP 600 <0,5 T0-220/FP

STW14NK60Z T0-247

STP13NK60Z/FP 500 0,55 T0-220/FP

STW13NK60Z T0-247

STP10NK60Z/FP 600 0,75 T0-220/FP

STP9NK60Z/FP 600 0,95 T0-220/FP

STP6NK60Z/FP 600 1,2 T0-220/FP

STP5NK60Z/FP 600 1,6 T0-220/FP

STP9NK65ZFP 650 1,2 T0-220/FP

STP5NK65Z 650 1,8 T0-220

STL5NK65Z PowerFLAT

STP9NK70Z/FP 700 1,2 T0-220/FP

STP10NK80Z 800 0,9 T0-220

STW10NK80Z T0-247

STP7NK80ZFP 800 1,8 T0-220/FP

STP5NK80ZFP 800 2,4 T0-220/FP

40

- www.finestreet.ru -

Компоненты и технологии, № 7'2003

Компоненты

Рис. 1. Разрез структуры ЗирегМЕЗИ

2.5 2

1.5 1

0,5

Г

Normalized Ron Normalized Ron*Qg

Ш1¥

-ffT

ш

StdCell 1st Gener 2ndGener 3rd Gener SuperMESH MDmesh “NB” “NC” “NC-Z” “NK-Z’ FDmesh

“NM” & “FD”

Рис. 2. Развитие технологии МОЗРЕЇ

Следующая таблица дает детальное сравнение для транзисторов с одинаковым КСИ отк. Увеличение кристалла с 25 до 34 мм2 в корпусе Т0-220 и Б2РЛК при том же самом уровне напряжения (600 В) позволило снизить сопротивление «сток — исток» в открытом состоянии до значения менее 0,4 Ом.

Применение

Транзисторы 8ирегМЕ8Н находят применение в таких областях, как бесперебойные источники питания, адаптеры, зарядные устройства, корректоры коэффициента мощности, электронные балласты ламп и лампы-вспышки.

Развитие высоковольтной технологии

За последние пять лет фирмой ЗТМісгоеІесІгопісб были получены высокие результаты в области улучшения и оптимизации транзисторов МОЗБЕТ в диапазоне напряжения более 400 В. Серия ЫБ (также упоминающаяся как PowerMESH I) все еще считается идеальным компромиссом между рабочими характеристиками и конкурентоспособностью.

Развитие рыночной ситуации и наличие спроса привели к созданию второго поколения транзисторов — N0, или серия PowerMESH II. В них было улучшено соотношение «пара-

метры — цена» в сторону увеличения конкурентоспособности. Этот шаг позволил укрепить позицию ЗТМкгоекйгошсэ на рынке производителей электронных компонентов. Следующий этап в развитии технологии (PowerMESH III) был осуществлен для расширения ряда транзисторов с напряжениями 700, 800, и 900 В (ряд ЫСхх2), которые также имеют встроенные встречные стабилитроны между выводами затвора и истока.

Разработка и промышленное развитие революционной технологии МОше8Ь привели к улучшению сопротивления «сток — исток» в открытом состоянии и уникальным параметрам переключения.

- www.finestreet.ru-

41