上海雷茂电子拥有Trench工艺和平面工艺MOSFET。为什么我们有时推荐平面工艺MOSFET,有时推荐沟槽工艺MOSFET?上海雷猫EMC小伙简单介绍如下。
1、平面工艺MOSFET和沟槽工艺MOSFET的区别
两种结构图如下:
由于结构原因,性能差异如下:
(1) 导通电阻
沟槽工艺MOSFET具有深而窄的沟槽结构,可以增加器件的有效沟道截面积,从而降低导通电阻,实现更高的电流传输和功率处理能力。
平面工艺MOSFET的沟道结构相对简单,导通电阻较高。
(2)抗突破能力
沟槽工艺MOSFET控制沟槽的形状和尺寸。由于Trench工艺的深沟槽结构,漏源区的表面积显着增加。这使得MOSFET 器件能够更好地承受高压,使其适用于电源开关、电机驱动和电源系统等高压应用。
平面工艺MOSFET的耐压相对较低。广泛应用于数字和模拟电路、微处理器、放大器、音响、逆变器、安防、报警器、卡车音响扬声器和光伏储能等领域。
(3)抗漏电能力
沟槽工艺MOSFET通过在沟槽内的绝缘材料和衬底之间形成大的PN结,可以有效地防止反向漏电流的流动。因此,Trench工艺MOSFET在反向偏压下具有更好的抗漏电性能。
平面工艺MOSFET的抗漏电能力相对较弱。
(4)制造复杂性
Trench工艺MOSFET的制造工艺相对复杂,包括沟槽刻蚀、填充等步骤,增加了制造成本。平面工艺MOSFET的制造工艺成熟:PLANAR平面工艺MOSFET是最早的MOSFET制造工艺之一。经过多年的发展和改进,制造工艺已经非常成熟。相关设备和技术已得到广泛应用和实践,具有较高的可靠性和稳定性。
(5) 看完这几个方面,您认为沟槽工艺MOSFET更有优势吗?其实我们可以简单的理解这两个过程。
平面技术就像我们小时候住的土房子。几乎不需要挖地基。纯平面架构的特点:成本高、内阻大、ESD能力强、实力派纯、抗冲击能力强。
地沟技术,俗称潜沟技术,就像我们农村的建筑物一样。地基需要挖到一定深度。相同的使用面积需要更少的土地。与扁平化技术相比,成本略低。相同电压平台内阻略小。电流大,输出能力强,但抗冲击能力也较弱,速度与力量的结合。
一个简单的总结就是:
沟槽工艺内阻低,耐压高,单位芯片面积小,一致性较差,但抗冲击能力较弱。
平面技术内阻大、耐压低、单位芯片面积大、一致性好、抗冲击能力强。
2. 至于为什么Trench工艺抗冲击性差
主要:
(1)结构脆弱:Trench工艺形成的深沟槽结构较薄,横向尺寸较小。这使得结构相对脆弱并且容易受到机械冲击或应力集中的损坏。
(2)异种材料界面问题:沟槽工艺通常涉及不同材料之间的界面,例如沟槽中填充绝缘材料或衬底与沟槽之间的接触。这些不同的材料界面会引入应力集中和接触问题,从而降低整体抗冲击性。
(3)缺陷和损伤:在沟槽加工过程中,在制造过程中可能会出现缺陷或损伤,如沟槽表面的粗糙度、填充材料的不均匀性等,这些缺陷和损伤会导致材料损失强度,从而降低其抗冲击能力。
3.如何选择
当选择使用PLANAR工艺MOSFET或Trench工艺MOSFET时,需要考虑以下因素:
(一)功能要求:
您首先需要明确所需的功能和性能要求。例如,如果需要高功率处理和低漏电流特性,
那么Trench工艺MOSFET可能更合适。如果需要更高的开关速度,平面工艺MOSFET 可能更合适。
(2)功耗和效率:
需要考虑设备的功耗和效率需求。沟槽工艺MOSFET具有较低的导通电阻,适合高效功率转换应用。
PLANAR 工艺MOSFET 在某些低功耗应用中表现更好。
(3)温度特性:
需要考虑设备温度特性等因素。取决于器件结构和材料选择。一般来说,Trench工艺MOSFET具有更好的封装和散热能力,可以在高温环境下工作,漏电流更低。
但在一般工业控制中,建议选择平面工艺,因为它要求稳定可靠、一致性好、抗冲击能力强。可以使用其他措施来补偿散热。
也就是说,我使用的场合决定了我们使用哪种工艺的MOSFET更适合。
总之,一种新的工艺技术一定有它的优点,比如Trench,它具有高功率、低漏电的特点。但它也伴随着一些小缺陷,例如抗冲击性较弱,一致性相对较差。随着技术的进步和成熟,大家会不断地发现不足来弥补。然而,尽管旧技术的市场份额正在缩小,但其市场需求却无法替代。
例如,在以下情况下,采用扁平化技术,产品性能会更好。
审稿人:刘庆