onsemi NVCR4LS1D6N10MCA N沟道功率MOSFET详解

在电子设备的设计中，功率MOSFET扮演着至关重要的角色。今天，我们就来深入了解一下 onsemi 公司的 NVCR4LS1D6N10MCA 这款 N 沟道功率 MOSFET。

文件下载：NVCR4LS1D6N10MCA-DIE-D.PDF

产品特性

电气性能优越

• 低导通电阻：在 (V{GS}=10V) 时，典型的 (R{DS(on)}=1.25mOmega)，这意味着在导通状态下，MOSFET 的功率损耗较小，能有效提高系统的效率。这对于一些对功耗要求较高的应用场景，如电源模块等，具有很大的优势。
• 低栅极电荷：典型的 (Q{g(tot)}=115nC)（(V{GS}=10V)），较小的栅极电荷可以减少开关过程中的能量损耗，提高开关速度，从而提升整个电路的性能。

  质量认证可靠

• AEC - Q101 认证：这表明该产品经过了严格的汽车级可靠性测试，适用于汽车电子等对可靠性要求极高的应用场景。
• RoHS 合规：符合环保标准，满足现代电子产品对环保的要求。

产品尺寸与结构

芯片尺寸

• 芯片尺寸为 (6800×4150)（单位未明确，推测为微米），锯切后的尺寸为 (6780 ± 15×4130 ± 15)，这种精确的尺寸控制有助于保证芯片在封装和应用中的稳定性。

  连接区域

• 源极连接区域为 ((6228×1873.1)×2)，栅极连接区域为 (330×600)，这些特定的连接区域设计是为了优化芯片与外部电路的连接，确保信号传输的稳定性。

  厚度与材料

• 芯片厚度为 (101.6 ± 19.1)，栅极和源极采用 AlSiCu 材料，漏极采用 Ti - NiV - Ag（芯片背面），钝化层为聚酰亚胺，晶圆直径为 8 英寸。这些材料的选择和结构设计都是为了保证芯片的性能和可靠性。

订购与存储信息

订购信息

该产品的型号为 NVCR4LS1D6N10MCA，封装形式为晶圆，锯切在箔上。

存储条件

建议存储温度为 22 至 28°C，相对湿度为 40 至 66%。在这样的环境下存储，可以保证芯片的性能不受环境因素的影响。

电气参数

最大额定值

• 电压参数：漏源电压 (V{DSS}) 最大为 100V，栅源电压 (V{GS}) 为 ±20V。在设计电路时，必须确保实际工作电压不超过这些额定值，否则可能会损坏器件。
• 电流参数：连续漏极电流 (I{D}) 在 (T{C}=25°C) 时为 265A，在 (T_{C}=100°C) 时为 187A。这表明随着温度的升高，芯片的电流承载能力会下降，在实际应用中需要考虑散热问题。
• 其他参数：单脉冲雪崩能量 (E{AS}) 为 760mJ，功率耗散 (P{D}) 为 303W，工作和存储温度范围为 - 55 至 +175°C，结到壳的热阻 (R{JC}) 为 0.49°C/W，结到环境的最大热阻 (R{JA}) 为 33°C/W。这些参数对于评估芯片在不同工作条件下的性能和可靠性非常重要。

  电气特性

• 关断特性：漏源击穿电压 (B{VDS}) 在 (I{D}=250mu A)，(V{GS}=0V) 时最小为 100V；漏源泄漏电流 (I{DSS}) 在 (V{DS}=100V)，(V{GS}=0V) 时最大为 10μA；栅源泄漏电流 (I{GSS}) 在 (V{GS}= ±20V)，(V_{DS}=0V) 时最大为 ±100nA。
• 导通特性：栅源阈值电压 (V{GS(th)}) 在 (V{GS}=V{DS})，(I{D}=698A) 时为 2.0 至 4.0V；漏源导通电阻 (R{DS(on)}) 在 (I{D}=80A)，(V_{GS}=10V) 时为 1.5 至 1.8mΩ。
• 动态特性：输入电容 (C{iss}) 在 (V{DS}=50V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz) 时为 9200pF；输出电容 (C{oss}) 为 4600pF；反向传输电容 (C{rss}) 为 79pF；总栅极电荷 (Q{g(tot)}) 在 (V{GS}=10V)，(V{DS}=50V)，(I_{D}=80A) 时为 115nC。
• 开关特性：导通延迟时间 (t{d(on)}) 在 (V{DS}=50V)，(I{D}=80A)，(V{G}=10V)，(R{G}=6) 时为 48ns；上升时间 (t{r}) 为 38ns；关断延迟时间 (t{d(off)}) 为 76ns；下降时间 (t{f}) 为 31ns。
• 漏源二极管特性：源漏二极管电压 (V{SD}) 在 (I{SD}=80A)，(V{GS}=0V) 时为 1.3V；反向恢复时间 (t{rr}) 在 (I{F}=62A)，(dI{SD}/dt = 100A/s) 时为 98ns；反向恢复电荷 (Q_{rr}) 为 160nC。

典型特性曲线

文档中给出了一系列典型特性曲线，包括导通区域特性、传输特性、导通电阻与栅源电压和漏极电流的关系、导通电阻随温度的变化、漏源泄漏电流与电压的关系、电容变化、栅源电压与总电荷的关系、电阻性开关时间随栅极电阻的变化、二极管正向电压与电流的关系、最大额定正向偏置安全工作区、最大漏极电流与雪崩时间的关系以及瞬态热阻抗等。这些曲线可以帮助工程师更直观地了解该 MOSFET 在不同工作条件下的性能表现，从而更好地进行电路设计。

在实际应用中，电子工程师需要根据具体的设计需求，综合考虑以上各项参数和特性，合理选择和使用 NVCR4LS1D6N10MCA 这款 MOSFET。你在使用类似 MOSFET 时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享。