中心議題：

• 製造商努力設計MOSFET的雙芯片功率封裝的原因
• PowerPAIR封裝類型
• 低邊MOSFET的導通電阻是器件的關鍵特性

解決方案：

• 采用6.0mm x 3.7mm外形尺寸的雙芯片不對稱功率封裝

muqian
，dianyuangongchengshimianlindeyigezhuyaonantishi，suizhegongnengderiyizengduo，shangyongdianzichanpindechicunbuduansuoxiao，liugeidianyuandianludekongjianyuelaiyueshao。jiejuezhegenantidebanfazhiyishichongfenliyongzaiMOSFET技術和封裝上的進步。通過在更小尺寸的封裝內采用更高性能的MOSFET
，業內的一個趨勢是從SO-8等標準引線封裝向帶有底麵漏極焊盤的功率封裝轉變。對於大電流應用
，常用的是功率6mm x 5mm封裝，例如PowerPAK® SO-8。但對於電流較小的應用
，發展趨勢是向PowerPAK 1212-8這樣的3mm x 3mm功率封裝轉變。 在這類封裝中，RDS(on)  已經足夠低
，使得這類芯片可以廣泛用於筆記本電腦中的10A DC-DC應用。 
     
雖然3mm x 3mm功率封裝已經使DC-DC電dian路lu使shi用yong的de空kong間jian大da幅fu減jian少shao，還hai是shi有you機ji會hui能neng夠gou把ba所suo用yong的de空kong間jian再zai減jian少shao一yi點dian，以yi及ji提ti高gao功gong率lv密mi度du。實shi現xian這zhe個ge目mu的de的de辦ban法fa之zhi一yi是shi用yong組zu合he了le兩liang個ge器qi件jian的de封feng裝zhuang替ti代dai分fen立li的de單dan片pianMOSFET。SO-8雙芯片功率MOSFET已經使用了很長時間，但是通常隻能處理5A以下的負載電流，這對上網本和筆記本電腦中的5V和3.3V電源軌是完全沒問題的，但對負載電流為10A或更高的係統來說顯然是太低了。
 

圖1
 

這就是為什麼製造商努力設計MOSFETdeshuangxinpiangonglvfengzhuangdeyuanyin，yinweizheyangjiunengdadatigaokenengdezuidadianliu
，erqierexingnengyebichuantongdebiaomiantiezhuangfengzhuangyaohao。liyongzhezhonggonglvfengzhuangdejibenyuanli


，baliangpianfenkaidexinpianzhuangjinyigefengzhuang，zhezhongqijianjiunengjianshaodianyuandianlusuoxudemianji。 
    
PowerPAIR就是這樣的一種封裝類型，這種封裝的外形尺寸比單片功率6 x 5封裝 (PowerPAK SO-8)小，最大電流可以達到15A。在筆記本電腦中，一般象這麼大的負載電流都會采用兩個功率6 x 5封裝
，算上導線和打標簽的麵積
，以及兩個器件的位置擺放，占用的麵積超過60mm2。這種雙芯片功率封裝的尺寸是6.0mm x 3.7mm ，在電路板上占用的麵積為22mm2。能把電路板空間減少63%對電源工程師是很有幫助的
，因為他們給電源電路設計的空間是越來越少了。用傳統的SO-8雙芯片功率型封裝
，是沒法取得這麼大的好處的。 
    
與兩個6 x 5功率封裝或兩個SO-8封裝相比，這種器件不但能節省空間，而且能簡化設計，比兩個3 x 3功率封裝還能再節省點空間。雙芯片功率封裝很容易用一個器件替換兩個3x3封裝,甚至還能在PCB上再省出布線和打標示的空間,如圖1所示。因此對5A~15A的DC-DC應用,用這種器件是很合理的設計步驟,也是提高功率密度的方式之一 。 
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PowerPAIR雙芯片功率封裝使用了一種類似DC-DC降壓轉換器的非對稱結構，使優化的高邊和低邊器件占用相同的封裝。如圖2所示

，低邊 MOSFET的導通電阻比高邊 MOSFET的低，這會導致焊盤區的大小不一致。
 

 
圖 2 

     
事實上，低邊MOSFET的導通電阻是器件的關鍵特性。即使封裝尺寸變小了
，還是有可能在最高4.5V電壓下把RDS(on)   降到5mΩ以下。這有助於提高在最大負載條件下的效率，還能讓器件工作起來的溫度更低
，即便尺寸很小。.
    
這種器件的另一個好處是布線。從圖2中可以看到
，封裝的引腳使其能很容易地集成進降壓轉換器設計方案中。更特殊之處在於，器件的輸入是在一側，輸出在另一側。引腳2和3與DC-DC電路的VIN相對應，是高邊MOSFET的漏極。小焊盤也是高邊元器件的漏極焊盤。較大的焊盤是電路的開關節點的焊盤更大，在這個地方
，高邊MOSFET的源極合低邊MOSFET的漏極在內部連到器件上。這個節點會連到電感器。最後

，接地是引腳4和5，是低邊MOSFET的源極。引腳1和6 分別連到高邊和低邊MOSFET的柵極。這種布線很簡單，而且減少了用兩個器件時發生布線錯誤的幾率。把多個器件組合在一起時需要額外的PCB走線
，這種布線還能減少與此種PCB走線相關的寄生電感:

改gai用yong較jiao小xiao外wai形xing尺chi寸cun雙shuang芯xin片pian功gong率lv封feng裝zhuang的de最zui後hou一yi個ge好hao處chu是shi能neng夠gou實shi現xian的de效xiao率lv可ke以yi幫bang助zhu提ti高gao功gong率lv密mi度du。器qi件jian安an裝zhuang在zai單dan相xiang降jiang壓ya轉zhuan換huan器qi評ping估gu板ban上shang，條tiao件jian如ru下xia。
 
VIN = 12 V, VOUT = 1.05 V, VDRIVE = 5.0V, fsw = 300 kHz, IOUT max. = 15 A 
 
效率是在整個功率範圍內測量的。在15A電流下，效率是87%，器件的外殼溫度恰好低於70 °C。峰值效率高於91.5 %。這樣的性能有助於在醫療係統中減少功率損耗

，節約能量
，而且還能實現小外形尺寸的設計。
 

 
圖 3

 
采用6.0mm x 3.7mm外形尺寸的雙芯片不對稱功率封裝是MOSFET封(feng)裝(zhuang)技(ji)術(shu)上(shang)的(de)重(zhong)大(da)進(jin)步(bu)。這(zhe)種(zhong)封(feng)裝(zhuang)使(shi)工(gong)程(cheng)師(shi)能(neng)夠(gou)改(gai)善(shan)電(dian)源(yuan)的(de)性(xing)能(neng)，縮(suo)小(xiao)體(ti)積(ji)

，以(yi)及(ji)簡(jian)化(hua)設(she)計(ji)，同(tong)時(shi)實(shi)現(xian)現(xian)在(zai)的(de)消(xiao)費(fei)電(dian)子(zi)產(chan)品(pin)所(suo)要(yao)求(qiu)的(de)高(gao)效(xiao)率(lv)或(huo)性(xing)能(neng)。