咱们工程师们平时用TO-220AB封装形式MOS时,考虑到的除了设计的一些余量外,还有就是绝缘和散热。
因为一般的TO-220AB封装形式MOS的漏极(D极)跟散热面是内部相同的。
当TO-220AB封装形式MOS需要加散热片散热时,特别是不同用途的MOS共用一个散热片时,需要做绝缘,加绝缘片和绝缘粒。
一般的绝缘片为导热硅胶片或云母片。具体见下图
导热硅胶片
云母片
这个时候还需要加上绝缘粒(螺丝还得穿过MOS的散热面固定到散热片上)
绝缘粒
整个安装工艺如下图所示
还有一种生产工艺,就是MOS管套上绝缘帽,绝缘帽也是导热硅胶片做成的。绝缘帽如下图
绝缘帽
然后用压条压住管子,压条如下图
单管压条
双管压条
下边是压条固定单管后的效果图(没找到合适的,实际绝缘套帽是套在管子上的)
下边是压条固定双管后的效果图(没找到合适的,实际绝缘套帽是套在管子上的)
以上是常见的常规TO-220AB封装形式MOS散热及固定工艺。
这样的工艺有很多缺点:
1.绝缘片和绝缘粒产生额外的材料成本,管理成本和生产成本;
2.生产装配麻烦,全部需要人工完成,生产效率较低。现在的人工成本再不断增加;
3.绝缘粒在MOSFET高温运行时,容易老化、变形,最终导致MOSFET与散热片松动,散热效果降低,绝缘性能下降(极端情况下可能会发生不绝缘的情况)
4.生产装配时,容易损坏绝缘粒(绝缘粒破裂或者变形),最终导致MOSFET的散热效果降低,绝缘性能下降;
5.工厂生产时,通常会做绝缘耐压测试,绝缘耐压测试容易损坏MOSFET,造成MOSFET隐性损坏(栅极损伤),造成潜在可靠性失效问题。
还有一种方式就是选择TO-220F(塑封)MOS达到绝缘效果,但散热效果变差。