上海雷卯電子有Trench工藝和平面工藝MOSFET,為什么有時(shí)候推薦平面工藝MOSFET呢,有時(shí)候推薦用Trench工藝MOSFET, 上海雷卯EMC小哥簡(jiǎn)單介紹如下。
1.平面工藝與Trench溝槽工藝MOSFET區(qū)別
兩種結(jié)構(gòu)圖如下:
由于結(jié)構(gòu)原因,性能區(qū)別如下
(1)導(dǎo)通電阻
Trench工藝MOSFET具有深而窄的溝槽結(jié)構(gòu),這可以增大器件的有效通道截面積,從而降低導(dǎo)通電阻,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的電流傳輸和功率處理能力。
平面工藝MOSFET的通道結(jié)構(gòu)相對(duì)較簡(jiǎn)單,導(dǎo)通電阻較高。
(2)抗擊穿能力
Trench工藝MOSFET通過(guò)控制溝槽的形狀和尺寸,由于Trench工藝的深溝槽結(jié)構(gòu),漏源區(qū)域的表面積得到顯著增加。這使得MOSFET器件在承受高電壓時(shí)具有更好的耐受能力,適用于高壓應(yīng)用,如電源開(kāi)關(guān)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和電源系統(tǒng)等。
平面工藝MOSFET相對(duì)的耐電壓較低。廣泛應(yīng)用于被廣泛應(yīng)用于數(shù)字和模擬電路中,微處理器,放大器,音響,逆變器,安防,報(bào)警器,卡車音響喇叭及光伏儲(chǔ)能上。
(3)抗漏電能力
Trench工藝MOSFET通過(guò)溝槽內(nèi)的絕緣材料和襯底之間形成較大的PN結(jié),能夠有效阻止反向漏電流的流動(dòng)。因此,Trench工藝MOSFET在反向偏置下具有更好的抗漏電性能。
平面工藝MOSFET的抗漏電能力相對(duì)較弱。
(4)制造復(fù)雜度
Trench工藝MOSFET的制造過(guò)程相對(duì)復(fù)雜,包括溝槽的刻蝕、填充等步驟,增加了制造成本。平面工藝MOSFET制造工藝成熟:PLANAR平面工藝MOSFET是最早的MOSFET制造工藝之一,經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展和改進(jìn),制造工藝已經(jīng)非常成熟。相關(guān)設(shè)備和技術(shù)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用和實(shí)踐,具有較高的可靠性和穩(wěn)定性。
(5)看到這些方面是不是覺(jué)得溝槽工藝MOSFET 更有優(yōu)勢(shì),其實(shí)我們可以簡(jiǎn)單理解這兩種工藝。
平面工藝就好比我們小時(shí)候的土屋,幾乎不需要挖地基純平面架構(gòu)特點(diǎn):成本高,內(nèi)阻大,ESD能力強(qiáng),屬于純力量型選手,抗沖擊力強(qiáng)。
Trench工藝,俗稱潛溝槽工藝,就好比我們農(nóng)村的樓房,需要挖地基到一定深度,同樣的使用面積所需要的地皮少,相比平面工藝,成本略低, 同電壓平臺(tái),內(nèi)阻略小,電流大,輸出能力強(qiáng),但是,抗沖擊能力也更弱,速度與力量的結(jié)合。
簡(jiǎn)單總結(jié)就是 :
Trench工藝 內(nèi)阻低 ,高耐壓,單元芯片面積小,一致性相對(duì)差 但抗沖擊能力弱 。
平面工藝 內(nèi)阻大,耐壓低,單元芯片面積大,一致性好 抗沖擊能力強(qiáng)。
2.至于Trench工藝為什么抗沖擊能力差
主要是:
(1)結(jié)構(gòu)脆弱:Trench工藝中形成的深溝槽結(jié)構(gòu)相對(duì)較細(xì),橫向尺寸較小。這使得結(jié)構(gòu)相對(duì)脆弱,容易受到機(jī)械沖擊或應(yīng)力集中的影響而產(chǎn)生破壞。
(2)異質(zhì)材料接口問(wèn)題:Trench工藝通常涉及不同材料之間的接口,例如在溝槽中填充絕緣材料或襯底與溝槽之間的接觸等。這些異質(zhì)材料接口會(huì)引入應(yīng)力集中和接觸問(wèn)題,降低了整體的抗沖擊能力。
(3)缺陷和損傷:在Trench工藝中,制造過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)缺陷或損傷,例如溝槽表面的粗糙度、填充材料的不均勻性等。這些缺陷和損傷會(huì)導(dǎo)致材料強(qiáng)度下降,從而降低了抗沖擊能力。
3.如何選擇
選擇使用PLANAR工藝MOSFET還是Trench工藝MOSFET需要考慮以下幾個(gè)因素:
(1)功能需求:
首先需要明確所需的功能和性能要求。例如,如果需要高功率處理和低漏電流特性,
則Trench工藝MOSFET可能更適合。如果需要較高的開(kāi)關(guān)速度則PLANAR工藝MOSFET可能更適合。
(2)功耗和效率:
需要考慮設(shè)備的功耗和效率需求。Trench工藝MOSFET具有較低的導(dǎo)通電阻適用于高效率的功率轉(zhuǎn)換應(yīng)用。
PLANAR工藝MOSFET則在一些低功耗應(yīng)用中表現(xiàn)較好。
(3)溫度特性:
需要考慮設(shè)備溫度特性等因素。取決于器件結(jié)構(gòu)和材料選擇。一般來(lái)說(shuō),Trench工藝MOSFET具有較好的封裝和散熱能力,可在高溫環(huán)境下工作并具有較低的漏電流。
但一般工控上選擇推薦選擇平面工藝,因?yàn)橐蠓€(wěn)定可靠,一致性好,抗沖擊力強(qiáng),對(duì)于散熱可以采用其它措施彌補(bǔ)。
也就是,我使用的場(chǎng)合決定我們使用哪種工藝MOSFET更合適.
總之,一個(gè)新的工藝技術(shù)產(chǎn)生一定有它的優(yōu)勢(shì)所在比如Trench,功率大,漏電小。但同時(shí)也伴有小的缺陷,比如抗沖擊力弱,一致性相對(duì)差。隨著技術(shù)的進(jìn)步成熟,缺陷不斷會(huì)被大家想辦法彌補(bǔ)。但老的工藝雖然市場(chǎng)份額在不斷縮小,但它的市場(chǎng)需求也無(wú)法替代。
比如下面,幾種場(chǎng)合 使用平面工藝 產(chǎn)品性能會(huì)更優(yōu)。
上海雷卯電子既有Trench工藝MOSFET,也有平面工藝MOSFET,這篇僅作簡(jiǎn)單區(qū)別闡述,如需具體型號(hào),請(qǐng)聯(lián)系EMC 小哥。上面闡述如果有誤,請(qǐng)聯(lián)系交流。
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