El FDC855N viene en un paquete de 6 pines, 4 de los cuales están conectados al drenaje, y sólo 1 a la fuente. ¿Por qué esta diferencia? La fuente ve la misma corriente que el drenaje, ¿no es así?
Respuestas
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Eso no es por la alta corriente, es por la gestión del calor.
El único pin de fuente puede manejar la corriente, y lo mismo ocurriría con un único pin de drenaje. Esquemáticamente, un MOSFET se suele dibujar de forma simétrica, porque así es más fácil mostrar la asimetría en la conductividad del canal.
Pero los MOSFET discretos no están construidos de esa manera. Más como esto:
Probablemente se empaquetará al revés, con la mayor parte del drenaje conectado al marco de plomo que se conecta directamente a los 4 pines. La puerta y la fuente estarán unidas a sus pines.
El grueso del MOSFET disipará la mayor parte del calor, y debido a su contacto directo con los pines el calor puede ser drenado a través de los pines, es un camino con baja resistencia térmica. El drenaje también puede estar unido por cable, para una correcta conexión eléctrica. Pero el cable de unión pasará mucho menos del calor.
Resistencia térmica en conducción (al cobre de la PCB) es mucho menor que el de convección (la forma en que se intercambia el calor con el aire por encima del paquete). Encontré el siguiente diseño de almohadilla sugerido para un LED de potencia Luxeon . Afirman que puede alcanzar fácilmente los 7K/W.
En los MOSFETs de potencia SMT que tendrán que disipar bastante calor es aconsejable tener los pines de drenaje en un plano de cobre más grande, o permitir que el calor se disipe a través de una serie de vías (rellenas), como para el LED Luxeon.
Masi
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Esto será para propósitos de enfriamiento - usted notará en la parte inferior de la página 2 que hacen un gran punto que la forma en que el cobre los pines están conectados cambiará las características térmicas. La mayor parte del calor pasa por los pines y no por el paquete al aire.
Esto es bastante común - el IRFD9024 tiene dos pines para el drenaje y menciona explícitamente "El doble drenaje sirve de enlace térmico con la superficie de montaje para niveles de disipación de energía de hasta 1 W"
Esto es especialmente común en los MOSFET de potencia HEXFET y PowerTrench, ya que el drenaje está conectado al grueso del sustrato y la fuente es una capa metálica en la parte superior. El drenaje está más acoplado térmicamente al sustrato, por lo que es mejor para eliminar el calor.
La mayoría de los MOSFET de potencia se clasifican como MOS de difusión vertical en comparación con los MOS planares o laterales utilizados en otros lugares. Esto se debe en gran medida a que, para maximizar la capacidad de transporte de corriente, se necesita un canal extremadamente largo pero estrecho, lo cual es difícil de conseguir utilizando el MOSFET simétrico de manual. La excepción son los MOSFET de potencia diseñados para los amplificadores de audio, que son MOS laterales y, por lo general, se calientan de forma convencional.
