在智能设备发展的推动下，对小型集成电路的需求是看不到尽头的。系统设计者面临着将人工智能（AI）和机器学习（ML）等复杂概念引入下一代小型电子产品的挑战。

为了满足这些需求，今年发布了一些小型MOSFET产品，这些产品可以帮助设计师适应尺寸受限的PCB设计，而缩小电子产品是优先考虑的。

在本文中，我们总结了一些突破小封装尺寸界限的MOSFET IC。

 

DFN封装中的30 V MOSFET

Nexperia最新的MOSFET产品之一就是业界最小的DFN（双平面无引线）封装MOSFET，这就是这些趋势的例证。

 

Nexperia targets next-gen wearables with tiny DFN-packaged MOSFET.

Nexperia的目标是采用小型DFN封装MOSFET的下一代可穿戴设备。图片由Nexperia提供

 

对于电气设计师来说，选择合适的MOSFET是一个常见的难题。设计者不仅必须坚持尺寸参数，而且整个IC必须避免散热，具有低开关损耗，消耗最小的功率，并且不向系统提供负反馈。

DFN封装允许设计者战略性地将电路直接放置在PCB上，因为它们是表面安装的，没有引线。在目前的市场上，DFN是最小的MOSFET，标准长度为2毫米。

Nexperia的一套DFN0603 MOSFET封装在0.63-×0.33-×0.25毫米的外壳中。在这种尺寸下，设计师可以轻松地处理PCB布局，同时仍然可以获得高开关MOSFET的好处。

除了尺寸障碍外，Nexperia还专注于将静电放电（ESD）保护集成到其最新的MOSFET中。ESD保护可以防止静电流过IC。在MOSFET引入高电压的情况下，可能会发生静电放电，这将对整个PCB不利。

Nexperia的DFN MOSFET的另一个特点是低RDS（打开）（漏极-源极导通电阻），在保持散热的同时将功率损失降至最低，这是大多数功率晶体管难以实现的。

 

650 V SiC MOSFET，带TO无引线封装

Onsemi是另一家正在通过其最新的650 V碳化硅（SiC）MOSFET NTBL045N065SC1缩小规模的制造商。

SiC器件是开发者想要的途径，因为它们往往比硅更高效。基于SiC的FET在经历高频和高温时提供了一种降低电磁干扰（EMI）的方法，这是功率晶体管的常见难题。

 

The NTBL045N065SC1’s TOLL packaging allows developers to meet power design challenges while maintaining up to a 60% smaller footprint in comparison to non-surface mounted power transistors.

与非表面安装功率晶体管相比，NTBL045N065SC1的TOLL封装使开发人员能够满足功率设计挑战，同时保持高达60%的占地面积。图片由Onsemi提供

 

Onsemi最新的SiC MOSFET采用TO无引线（TOLL）布局封装。对于以前的650V SiC基产品，Onsemi坚持为这些分立的高功率器件采用双十瓦（D2PAK）封装。D2PAK提供3到7个引脚用于安装在PCB上，但不考虑内部组件的间距，如TOLL排列。更多信息请参阅NTBL045N065SC1数据表。

对于TOLL封装，主要目标是节省PCB上的空间，而对于不使用D2PAK的Onsemi，它们将节省30%的PCB面积。然而，TOLL的另一个巨大优势是650V时的热性能。即使在175°C的最高结温下也是可靠的，同时增加了低电感、栅极噪声缓解和无相位开关损耗。

Onsemi的TOLL封装SiC的一个独特规范是它如何减轻负反馈EMI。与典型的功率晶体管不同，这种MOSFET采用开尔文源配置，消除了在源极引线处接收的负反馈。这种解决方案有很多优点，但并不完美，一个缺点是设计者可能需要添加专用的栅极驱动器IC来对抗任何电压尖峰。

 

40V MOSFET以电池供电设计为目标

意法半导体是另一家能够缩小MOSFET器件规模以节省PCB空间的开发商。6月，ST宣布了其最新的40V MOSFET扩展，STL320N4LF8和STL325N4LF8AG，作为下一个STripFET F8系列的一部分。

仔细观察STripFET F8技术，这两种40V解决方案都可以在较小的占地面积内处理广泛的应用。STL320N4LF8是一种N沟道增强型MOSFET，通过低R降低能量使用DS（打开）以及高功率密度。这种STripFET是计算、电信和电源转换领域电池供电产品的理想选择。

STL325N4LF8AG的设计参数与STL320N4LF8基本相同，但适用于汽车应用。这种STripFET模型可以通过嵌入式EMI保护来防止由于不必要的噪声而导致的系统故障，该保护可以防止漏极-源极电压的尖峰。STL325N4LF8AG和STL320N4LF8的数据表中提供了更多信息。

 

Targeting low voltage automotive applications, the STripFET F8 can handle inrush current and recover faster than any competing IC.

针对低电压汽车应用，STripFET F8可以处理浪涌电流，恢复速度比任何竞争对手的IC都快。图像由STMicroelectronics提供

 

ST表示，STripFET超越了可穿戴设备和汽车应用，使电力系统工程师能够提高电机控制拓扑的效率。

典型的电机控制开关和继电器倾向于使用三相逆变器和H桥布局。这些拓扑结构在电机处以EMI的形式携带大量负反馈，这降低了整个系统的性能。ST表示，ST的STripFET F8提供了适当的电容和体二极管，以确保在硬切换过程中极低的EMI。

 

更小的MOSFET可能产生巨大影响

通过专注于缩小MOSFET封装，ST、Onsemi和Nexperia等开发商可以为下一代智能手表、助听器、电机控制设备和配电电路生产高功率密度IC。