解析FDMS86252 N-Channel Shielded Gate PowerTrench? MOSFET

一、背景介紹

Fairchild已成為ON Semiconductor的一部分。由于系統(tǒng)要求，部分Fairchild可訂購的零件編號需要更改，原編號中的下劃線（_）將改為破折號（-）。若需了解更多ON Semiconductor的信息，可訪問其官網(wǎng)www.onsemi.com。

文件下載：FDMS86252-D.pdf

二、FDMS86252 MOSFET概述

（一）產(chǎn)品特點

FDMS86252是一款N - Channel Shielded Gate PowerTrench? MOSFET，具有以下顯著特點：

1. 先進技術(shù)：采用屏蔽柵MOSFET技術(shù)，結(jié)合先進的PowerTrench?工藝，優(yōu)化了導(dǎo)通電阻，同時保持了出色的開關(guān)性能。
2. 低導(dǎo)通電阻：在(V{GS}=10 V)，(I{D}=4.6 A)時，最大(r{DS(on)} = 51 mΩ)；在(V{GS}=6 V)，(I{D}=3.9 A)時，最大(r{DS(on)} = 70 mΩ)。
3. 高效設(shè)計：先進的封裝和硅片組合，實現(xiàn)了低導(dǎo)通電阻和高效率。
4. 高可靠性：MSL1穩(wěn)健的封裝設(shè)計，經(jīng)過100% UIL測試，且符合RoHS標準。

（二）應(yīng)用領(lǐng)域

主要應(yīng)用于DC - DC轉(zhuǎn)換。

三、電氣特性分析

（一）最大額定值

（二）熱特性

（三）具體電氣參數(shù)

1. 關(guān)斷特性
   • 漏源擊穿電壓(BV{DSS})：在(I{D}=250 μA)，(V_{GS}=0 V)時，最小值為150 V。
   • 擊穿電壓溫度系數(shù)(frac{Delta BV{DSS}}{Delta T{J}})：在(I_{D}=250 μA)，參考溫度為25 °C時，典型值為106 mV/°C。
   • 零柵壓漏極電流(I{DSS})：在(V{DS}=120 V)，(V_{GS}=0 V)時，最大值為1 μA。
   • 柵源泄漏電流(I{GSS})：在(V{GS}=±20 V)，(V_{DS}=0 V)時，最大值為±100 nA。
2. 導(dǎo)通特性
   • 柵源閾值電壓(V{GS(th)})：在(V{GS}=V{DS})，(I{D}=250 μA)時，最小值為2.0 V，典型值為2.8 V，最大值為4.0 V。
   • 柵源閾值電壓溫度系數(shù)(frac{Delta V{GS(th)}}{Delta T{J}})：在(I_{D}=250 μA)，參考溫度為25 °C時，典型值為 - 9 mV/°C。
   • 靜態(tài)漏源導(dǎo)通電阻(r{DS(on)})：不同條件下有不同取值，如(V{GS}=10 V)，(I_{D}=4.6 A)時，典型值為43.9 mΩ，最大值為51 mΩ。
   • 正向跨導(dǎo)(g{FS})：在(V{DS}=10 V)，(I_{D}=4.6 A)時，典型值為15 S。
3. 動態(tài)特性
   • 輸入電容(C{iss})：在(V{DS}=75 V)，(V_{GS}=0 V)，(f = 1 MHz)時，典型值為678 pF，最大值為905 pF。
   • 輸出電容(C_{oss})：典型值為74 pF，最大值為115 pF。
   • 反向傳輸電容(C_{rss})：典型值為4.3 pF，最大值為10 pF。
   • 柵極電阻(R_{g})：最小值為0.1 Ω，典型值為0.4 Ω，最大值為1.8 Ω。
4. 開關(guān)特性
   • 開啟延遲時間(t{d(on)})：在(V{DD}=75 V)，(I{D}=4.6 A)，(V{GS}=10 V)，(R_{GEN}=6 Ω)時，典型值為7.7 ns，最大值為16 ns。
   • 上升時間(t_{r})：典型值為2.3 ns，最大值為10 ns。
   • 關(guān)斷延遲時間(t_{d(off)})：典型值為15 ns，最大值為27 ns。
   • 下降時間(t_{f})：典型值為3.2 ns，最大值為10 ns。
   • 總柵極電荷(Q{g})：不同條件下有不同取值，如(V{GS}=0 V)到10 V，(V{DD}=75 V)，(I{D}=4.6 A)時，典型值為11 nC，最大值為15 nC。
   • 柵源電荷(Q_{gs})：典型值為2.8 nC。
   • 柵漏“米勒”電荷(Q_{gd})：典型值為2.4 nC。
5. 漏源二極管特性
   • 源漏二極管正向電壓(V{SD})：在(V{GS}=0 V)，(I{S}=2 A)（注2）時，典型值為0.75 V，最大值為1.2 V；在(V{GS}=0 V)，(I_{S}=4.6 A)（注2）時，典型值為0.80 V，最大值為1.3 V。
   • 反向恢復(fù)時間(t{rr})：在(I{F}=4.6 A)，(frac{di}{dt}=100 A/μs)時，典型值為56 ns，最大值為90 ns。
   • 反向恢復(fù)電荷(Q_{rr})：典型值為61 nC，最大值為98 nC。

四、典型特性曲線

文檔中給出了多個典型特性曲線，如導(dǎo)通區(qū)域特性、歸一化導(dǎo)通電阻與漏極電流和柵極電壓的關(guān)系、歸一化導(dǎo)通電阻與結(jié)溫的關(guān)系等。這些曲線有助于工程師更直觀地了解該MOSFET在不同條件下的性能表現(xiàn)。例如，通過觀察歸一化導(dǎo)通電阻與結(jié)溫的關(guān)系曲線，工程師可以預(yù)測在不同結(jié)溫下器件的導(dǎo)通電阻變化情況，從而更好地進行熱設(shè)計和電路優(yōu)化。

五、封裝信息

同時，文檔還給出了PQFN8 5X6, 1.27P封裝的詳細尺寸圖和相關(guān)說明，包括尺寸公差、禁布區(qū)等信息，這對于PCB設(shè)計非常重要，工程師在進行布局布線時需要嚴格按照這些要求進行設(shè)計，以確保器件的正常工作。

六、注意事項

1. 零件編號變更：由于系統(tǒng)集成，部分Fairchild零件編號中的下劃線將改為破折號，需通過ON Semiconductor官網(wǎng)核實更新后的器件編號。
2. 參數(shù)驗證：“典型”參數(shù)在不同應(yīng)用中可能會有所變化，實際性能也會隨時間變化，所有工作參數(shù)都需要客戶的技術(shù)專家針對每個應(yīng)用進行驗證。
3. 應(yīng)用限制：ON Semiconductor產(chǎn)品不設(shè)計、不打算也未獲授權(quán)用于生命支持系統(tǒng)、FDA Class 3醫(yī)療設(shè)備或類似分類的醫(yī)療設(shè)備以及人體植入設(shè)備。若用于非預(yù)期或未授權(quán)的應(yīng)用，買方需承擔(dān)相關(guān)責(zé)任。

對于電子工程師來說，在使用FDMS86252 MOSFET進行設(shè)計時，需要充分了解其各項特性和注意事項，結(jié)合具體應(yīng)用場景進行合理設(shè)計，以確保電路的性能和可靠性。大家在實際應(yīng)用中是否遇到過類似MOSFET的設(shè)計挑戰(zhàn)呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。