世界功率器件的领导厂商之一的意法半导体(纽约证券交易所:stm),日前推出了第一批采用该公司独有的mdmeshtm高压功率mosfet第二代技术制造的半导体元器件。新产品特别适合开关电源(smps)、功率因数校正器(pfc)和电源适配器。与第一代mdmesh产品相比,新一代产品的效率明显提升,在新的电源转换器设计中,能够大幅度降低成本,提高系统可靠性。st的mdmesh(多重漏极网格)工艺的出色性能源自一个创新的漏极结构,漏极是由隔离物组成的阵列结构,纵向的p-型漏极条作为漏极体的延伸,沿很薄的水平n-型源极条排列 。除极低的通态电阻外,这种漏极结构还创造了优异的dv/dt特性和抗雪崩特性。作为第二代mdmesh技术,mdmesh ii进一步改进了p-型漏极阵列,通态电阻rds(on)比上一代产品降低多达40%,而且没有牺牲对其温度关系的严格控制。同时,通过对栅极指和覆盖式水平源极条氧化层的优化,确保内部栅电阻和固有电容都得到精确的控制。除通态功耗大幅度降低外,新器件的开关功耗也很低。因栅极内部电阻得到控制,时间延迟缩短,从而使开关速度更快,达到新的高效开关电源的设计需求。此外,由于栅极固有电容被严格控制,交叉时间缩短和栅电荷减少得到保证,通过更加简单和更加低廉的栅极驱动电路,可以大幅度提高开关电源的效率。例如,在一个基于l4981的300w功率因数校正器上进行测试时,新产品stp25nm60n在230vac时的效率高达98%,输出功率达到250w。新的mdmesh mosfet系列产品可在高工作频率下提高效率,而且温度较低,所以,允许使用尺寸更小的磁器件和散热器,从而达到大幅降低设备尺寸的目的。第二代mdmesh技术的另一个优点是,驱动器件的电压vgs变得更低,而电流处理能力变得更高。vgs电压范围被修改,驱动功能得到优化,噪声抑制能力增强,阈压范围保持不变。而且,新一代mdmesh技术支持更严格的rds (on)通态电阻要求,反过来,新的需求允许使用尺寸更小的封装。首批上市的新产品系列包括分别采用to-247、to-220、to-220fp和 d2pak/i2pak封装的500v、140mω的stw25nm50n、stp25nm50n、stf25nm50n和 stb25nm50nt4/-1;分别采用dpak, to-220,to-220fp和 d2pak封装的500v, 380mω的std12nm50nt4、stp12nm50n、stf12nm50n、stb12nm50nt4;分别采用to-247, to-220,to-220fp 和 d2pak/i2pak封装的600v, 170mω的stw25nm60n, stp25nm60n, stf25nm60n, stb25nm60nt4/-1。这些元器件适用于 90w到1000w的各种电源应用。 新产品现已量产,订购1000件的价格区间在1.4到1.7美元,具体价格视器件而定。
编辑参考新的mdmesh ii技术实现的更低的传导及开关功耗,可以直接转化为节省成本的优势。例如:在下图的功率因数校器中,处理375w的功率需要并联两个stp12nm50 mdmesh i 功率 mosfet管,而有了新技术以后,只使用一个stp25nm50n就可以输出375w功率。










