深入剖析FDMS86322 N-Channel Shielded Gate PowerTrench® MOSFET

一、背景与变更说明

Fairchild已成为ON Semiconductor的一部分。由于系统要求，部分Fairchild可订购的零件编号需要更改，原编号中的下划线（_）将改为破折号（-）。大家可通过ON Semiconductor网站（www.onsemi.com）核实更新后的设备编号，如有系统集成相关问题，可发邮件至[e-mail]。

文件下载：FDMS86322-D.pdf

二、FDMS86322 MOSFET概述

（一）关键参数

FDMS86322是一款N沟道屏蔽栅PowerTrench® MOSFET，具备80V耐压、60A电流处理能力，导通电阻 (r{DS(on)}) 低至7.65 mΩ（(V{GS}=10 V)，(I_{D}=13 A)）。

（二）主要特性

1. 屏蔽栅MOSFET技术：优化了导通电阻，同时保持卓越的开关性能。
2. 先进的封装与硅片组合：实现低导通电阻和高效率。
3. MSL1稳健封装设计：具有良好的可靠性。
4. 100% UIL测试：确保产品质量。
5. RoHS合规：符合环保要求。

三、电气特性分析

（一）最大额定值

符号	参数	条件	额定值	单位
(V_{DS})	漏源电压	-	80	V
(V_{GS})	栅源电压	-	±20	V
(I_{D})	连续漏极电流	(T_{C} = 25 °C)	60	A
	连续漏极电流	(T_{A} = 25 °C)（注1a）	13	A
	脉冲漏极电流	-	200	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量（注3）	-	135	mJ
(P_{D})	功率耗散	(T_{C} = 25 °C)	104	W
	功率耗散	(T_{A} = 25 °C)（注1a）	2.5	W
(T{J}, T{STG})	工作和存储结温范围	-	-55 to +150	°C

（二）静态特性

1. 截止特性：如漏源击穿电压 (B{VDS}) 为80V（(I{D}= 250 μA)，(V{GS}= 0 V)），零栅压漏极电流 (I{DSS}) 为800 nA（(V{DS}= 64 V)，(V{GS}= 0 V)）等。
2. 导通特性：栅源阈值电压 (V{GS(th)}) 在2.0 - 4.0V之间（(I{D}= 250 μA)），不同 (V{GS}) 和 (I{D}) 下的导通电阻 (r{DS(on)}) 不同，例如 (V{GS}= 10V)，(I{D}=13 A) 时，(r{DS(on)}) 为6.1 - 7.65 mΩ。

（三）动态特性

包括输入电容 (C{iss})、输出电容 (C{oss})、反向传输电容 (C{rss}) 以及栅极电阻 (R{g}) 等参数，这些参数对于MOSFET的开关速度和性能有重要影响。

（四）开关特性

如开通延迟时间 (t{d(on)})、上升时间 (t{r})、关断延迟时间 (t{d(off)})、下降时间 (t{f}) 以及总栅极电荷 (Q_{g}) 等，这些参数决定了MOSFET在开关过程中的表现。

（五）漏源二极管特性

源漏二极管正向电压 (V{SD}) 在不同电流下有不同值，反向恢复时间 (t{rr}) 和反向恢复电荷 (Q_{rr}) 也是重要的参数。

四、典型特性曲线

（一）导通区域特性

展示了不同 (V{GS}) 下漏极电流 (I{D}) 与漏源电压 (V_{DS}) 的关系，有助于了解MOSFET在导通状态下的性能。

（二）归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系

可以直观地看到不同 (V_{GS}) 下导通电阻随漏极电流的变化情况，为设计中选择合适的工作点提供参考。

（三）归一化导通电阻与结温的关系

了解导通电阻随结温的变化规律，对于热设计和可靠性分析非常重要。

（四）导通电阻与栅源电压的关系

帮助工程师确定合适的栅源电压以获得较低的导通电阻。

（五）传输特性

体现了漏极电流与栅源电压的关系，对于理解MOSFET的放大特性有帮助。

（六）源漏二极管正向电压与源电流的关系

有助于分析二极管在不同电流下的正向压降。

（七）栅极电荷特性

展示了栅极电荷与栅源电压的关系，对于开关速度和驱动电路设计有指导意义。

（八）电容与漏源电压的关系

了解电容随漏源电压的变化，对于高频应用中的性能分析很关键。

（九）非钳位电感开关能力

体现了MOSFET在雪崩状态下的性能。

（十）最大连续漏极电流与壳温的关系

为散热设计提供依据，确保MOSFET在不同温度下能正常工作。

（十一）正向偏置安全工作区

确定MOSFET在不同电压和电流下的安全工作范围。

（十二）单脉冲最大功率耗散

了解MOSFET在单脉冲情况下的功率处理能力。

（十三）结到环境的瞬态热响应曲线

对于热管理和散热设计有重要参考价值。

五、封装与订购信息

FDMS86322采用Power 56封装，盘径为13英寸，胶带宽度为12mm，每盘数量为3000个。

六、注意事项

1. 由于ON Semiconductor产品管理系统无法处理含下划线的零件编号，Fairchild部分编号需更改。
2. “典型”参数在不同应用中会有所变化，实际性能可能随时间改变，所有工作参数需由客户技术专家针对每个应用进行验证。
3. ON Semiconductor产品不设计、不打算也未获授权用于生命支持系统、FDA 3类医疗设备或类似分类的医疗设备以及人体植入设备。若用于此类非预期或未授权应用，买方需承担相关责任。

大家在使用FDMS86322 MOSFET进行设计时，一定要充分考虑上述特性和注意事项，以确保设计的可靠性和性能。你在实际应用中有没有遇到过类似MOSFET的特殊问题呢？欢迎在评论区分享。