该封装外壳紧张起着支撑、保护和冷却的浸染，同时还可为芯片供应电气连接和隔离，从而将MOS管器件与其它元件构成完全的电路。
而不同的封装、不同的设计，MOS管的规格尺寸、各种电性参数等都会不一样，而它们在电路中所能起到的浸染也会不一样；其余，封装还是电路设计中MOS管选择的主要参考。封装的主要性不言而喻。
MOS管封装分类
按照安装在PCB板上的办法来划分，MOS管封装紧张有两大类：插入式(Through Hole)和表面贴装式(Surface Mount)。
插入式便是MOSFET的管脚穿过PCB板的安装孔并焊接在PCB板上。常见的插入式封装有：双列直插式封装(DIP)、晶体管形状封装(TO)、插针网格阵列封装(PGA)三种样式。
插入式封装
表面贴裝则是MOSFET的管脚及散热法兰焊接在PCB板表面的焊盘上。范例表面贴装式封装有：晶体管形状(D-PAK)、小形状晶体管(SOT)、小形状封装(SOP)、方形扁平式封装(QFP)、塑封有引线芯片载体(PLCC)等。
表面贴装式封装
随着技能的发展，目前主板、显卡等的PCB板采取直插式封装办法的越来越少，更多地选用了表面贴装式封装办法。
01
双列直插式封装(DIP)
DIP封装有两排引脚，须要插入到具有DIP构造的芯片插座上，其派生办法为SDIP(Shrink DIP)，即紧缩双入线封装，较DIP的针脚密度高6倍。
DIP封装构造形式有：多层陶瓷双列直插式DIP、单层陶瓷双列直插式DIP、引线框架式DIP(含玻璃陶瓷封接式、塑料包封构造式、陶瓷低熔玻璃封装式)等。
DIP封装的特点是可以很方便地实现PCB板的穿孔焊接，和主板有很好的兼容性。
但由于其封装面积和厚度都比较大，而且引脚在插拔过程中很随意马虎被破坏，可靠性较差;同时由于受工艺的影响，引脚一样平常都不超过100个，因此在电子家当高度集成化过程中，DIP封装逐渐退出了历史舞台。
02
晶体管形状封装(TO)
属于早期的封装规格，例如TO-3P、TO-247、TO-92、TO-92L、TO-220、TO-220F、TO-251等都是插入式封装设计。
TO-3P/247：是中高压、大电流MOS管常用的封装形式，产品具有耐压高、抗击穿能力强等特点。
TO-220/220F：TO-220F是全塑封装，装到散热器上时不必加绝缘垫;TO-220带金属片与中间脚相连，装散热器时要加绝缘垫。这两种封装样式的MOS管外不雅观差不多，可以互换利用。
TO-251：该封装产品紧张是为了降落本钱和缩小产品体积，紧张运用于中压大电流60A以下、高压7N以下环境中。
TO-92：该封装只有低压MOS管(电流10A以下、耐压值60V以下)和高压1N60/65在采取，目的是降落本钱。
近年来，由于插入式封装工艺焊接本钱高、散热性能也不如贴片式产品，使得表面贴装市场需求量不断增大，也使得TO封装发展到表面贴装式封装。TO-252(又称之为D-PAK)和TO-263(D2PAK)便是表面贴装封装。
TO封装产品外不雅观
TO252/D-PAK是一种塑封贴片封装，常用于功率晶体管、稳压芯片的封装，是目前主流封装之一。
采取该封装办法的MOSFET有3个电极，栅极(G)、漏极(D)、源极(S)。
个中漏极(D)的引脚被剪断不用，而是利用背面的散热板作漏极(D)，直接焊接在PCB上，一方面用于输出大电流，一方面通过PCB散热;以是PCB的D-PAK焊盘有三处，漏极(D)焊盘较大。其封装规范如下：
TO-252/D-PAK封装尺寸规格
TO-263是TO-220的一个变种，紧张是为了提高生产效率和散热而设计，支持极高的电流和电压，在150A以下、30V以上的中压大电流MOS管中较为多见。
除了D2PAK(TO-263AB)之外，还包括TO263-2、TO263-3、TO263-5、TO263-7等样式，与TO-263为从属关系，紧张是引出脚数量和间隔不同。
TO-263/D2PAK封装尺寸规格
03
插针网格阵列封装(PGA)
PGA(Pin Grid Array Package)芯片内外有多个方阵形的插针，每个方阵形插针沿芯片的四周间隔一定间隔排列，根据管脚数目的多少，可以围成2～5圈。安装时，将芯片插入专门的PGA插座即可，具有插拔方便且可靠性高的上风，能适应更高的频率。
PGA封装样式
其芯片基板多数为陶瓷材质，也有部分采取特制的塑料树脂来做基板，在工艺上，引脚中央距常日为2.54mm，引脚数从64到447不等。
这种封装的特点是，封装面积(体积)越小，能够承受的功耗(性能)就越低，反之则越高。这种封装形式芯片在早期比较多见，且多用于CPU等大功耗产品的封装，如英特尔的80486、Pentium均采取此封装样式；不大为MOS管厂家所采纳。
04
小形状晶体管封装(SOT)
SOT(Small Out-Line Transistor)是贴片型小功率晶体管封装，紧张有SOT23、SOT89、SOT143、SOT25(即SOT23-5)等，又衍生出SOT323、SOT363/SOT26(即SOT23-6)等类型，体积比TO封装小。
SOT封装类型
SOT23是常用的三极管封装形式，有3条翼形引脚，分别为集电极、发射极和基极，分别列于元件长边两侧，个中，发射极和基极在同一侧，常见于小功率晶体管、场效应管和带电阻网络的复合晶体管，强度好，但可焊性差，形状如下图(a)所示。
SOT89具有3条短引脚，分布在晶体管的一侧，其余一侧为金属散热片，与基极相连，以增加散热能力，常见于硅功率表面组装晶体管，适用于较高功率的场合，形状如下图(b)所示。
SOT143具有4条翼形短引脚，从两侧引出，引脚中宽度偏大的一端为集电极，这类封装常见于高频晶体管，形状如下图(c)所示。
SOT252属于大功率晶体管，3条引脚从一侧引出，中间一条引脚较短，为集电极，与另一端较大的引脚相连，该引脚为散热浸染的铜片，形状如下图(d)所示。
常见SOT封装形状比较
主板上常用四端引脚的SOT-89 MOSFET。其规格尺寸如下：
SOT-89 MOSFET尺寸规格(单位：mm)
05
小形状封装(SOP)
SOP(Small Out-Line Package)是表面贴装型封装之一，也称之为SOL或DFP，引脚从封装两侧引出呈海鸥翼状(L字形)。材料有塑料和陶瓷两种。
SOP封装标准有SOP-8、SOP-16、SOP-20、SOP-28等，SOP后面的数字表示引脚数。MOSFET的SOP封装多数采取SOP-8规格，业界每每把“P”省略，简写为SO(Small Out-Line)。
SOP-8封装尺寸
SO-8为PHILIP公司率先开拓，采取塑料封装，没有散热底板，散热不良，一样平常用于小功率MOSFET。
后逐渐派生出TSOP(薄小形状封装)、VSOP(甚小形状封装)、SSOP(缩小型SOP)、TSSOP(薄的缩小型SOP)等标准规格;个中TSOP和TSSOP常用于MOSFET封装。
常用于MOS管的SOP派生规格
06
方形扁平式封装(QFP)
QFP(Plastic Quad Flat Package)封装的芯片引脚之间间隔很小，管脚很细，一样平常在大规模或超大型集成电路中采取，其引脚数一样平常在100个以上。
用这种形式封装的芯片必须采取SMT表面安装技能将芯片与主板焊接起来。该封装办法具有四大特点：
①适用于SMD表面安装技能在PCB电路板上安装布线；
②适宜高频利用；
③操作方便，可靠性高；
④芯片面积与封装面积之间的比值较小。
与PGA封装办法一样，该封装办法将芯片包裹在塑封体内，无法将芯片事情时产生的热量及时导出，制约了MOSFET性能的提升；而且塑封本身增加了器件尺寸，不符合半导体向轻、薄、短、小方向发展的哀求；其余，此类封装办法是基于单颗芯片进行，存在生产效率低、封装本钱高的问题。
因此，QFP更适于微处理器/门陈设等数字逻辑LSI电路采取，也适于VTR旗子暗记处理、音响旗子暗记处理等仿照LSI电路产品封装。
07
四边无引线扁平封装(QFN)
QFN(Quad Flat Non-leaded package)封装四边配置有电极接点，由于无引线，贴装表现出面积比QFP小、高度比QFP低的特点；个中陶瓷QFN也称为LCC(Leadless Chip Carriers)，采取玻璃环氧树脂印刷基板基材的低本钱塑料QFN则称为塑料LCC、PCLC、P-LCC等。
是一种焊盘尺寸小、体积小、以塑料作为密封材料的新兴表面贴装芯片封装技能。
QFN紧张用于集成电路封装，MOSFET不会采取。不过因Intel提出整合驱动与MOSFET方案，而推出了采取QFN-56封装(“56”指芯片背面有56个连接Pin)的DrMOS。
须要解释的是，QFN封装与超薄小形状封装(TSSOP)具有相同的外引线配置，而其尺寸却比TSSOP的小62%。
根据QFN建模数据，其热性能比TSSOP封装提高了55%，电性能(电感和电容)比TSSOP封装分别提高了60%和30%。最大的缺陷则是返修难度高。
采取QFN-56封装的DrMOS
传统的分立式DC/DC降压开关电源无法知足对更高功耗密度的哀求，也不能办理高开关频率下的寄生参数影响问题。
随着技能的改造与进步，把驱动器和MOSFET整合在一起，构建多芯片模块已经成为了现实，这种整合办法同时可以节省相称可不雅观的空间从而提升功耗密度，通过对驱动器和MOS管的优化提高电能效率和优质DC电流，这便是整合驱动IC的DrMOS。
瑞萨第2代DrMOS
经由QFN-56无脚封装，让DrMOS热阻抗很低;借助内部引线键合以及铜夹带设计，可最大程度减少外部PCB布线，从而降落电感和电阻。
其余，采取的深沟道硅(trench silicon)MOSFET工艺，还能显著降落传导、开关和栅极电荷损耗;并能兼容多种掌握器，可实现不同的事情模式，支持主动相变换模式APS(Auto Phase Switching)。
除了QFN封装外，双边扁平无引脚封装(DFN)也是一种新的电子封装工艺，在安森美的各种元器件中得到了广泛采取，与QFN比较，DFN少了两边的引出电极。
08
塑封有引线芯片载体(PLCC)
PLCC(Plastic Quad Flat Package)形状呈正方形，尺寸比DIP封装小得多，有32个引脚，四周都有管脚，引脚从封装的四个侧面引出，呈丁字形，是塑料制品。
其引脚中央距1.27mm，引脚数从18到84不等，J形引脚不易变形，比QFP随意马虎操作，但焊接后的外不雅观检讨较为困难。
PLCC封装适宜用SMT表面安装技能在PCB上安装布线，具有形状尺寸小、可靠性高的优点。
PLCC封装是比较常见，用于逻辑LSI、DLD(或程逻辑器件)等电路，主板BIOS常采取的这种封装形式，不过目前在MOS管中较少见。
PLCC封装样式
主流企业的封装与改进
由于CPU的低电压、大电流的发展趋势，对MOSFET提出输出电流大，导通电阻低，发热量低散热快，体积小的哀求。
MOSFET厂商除了改进芯片生产技能和工艺外，也不断改进封装技能，在与标准形状规格兼容的根本上，提出新的封装形状，并为自己研发的新封装注册牌号名称。
01
瑞萨(RENESAS)WPAK、LFPAK和LFPAK-I封装
WPAK是瑞萨开拓的一种高热辐射封装，通过仿D-PAK封装那样把芯片散热板焊接在主板上，通过主板散热，使小形封装的WPAK也可以达到D-PAK的输出电流。
WPAK-D2封装了高/低2颗MOSFET，减小布线电感。
瑞萨WPAK封装尺寸
LFPAK和LFPAK-I是瑞萨开拓的其余2种与SO-8兼容的小形封装。LFPAK类似D-PAK，但比D-PAK体积小。LFPAK-i是将散热板向上，通过散热片散热。
瑞萨LFPAK和LFPAK-I封装
02
威世(Vishay)Power-PAK和Polar-PAK封装
Power-PAK是威世公司注册的MOSFET封装名称。Power-PAK包括有Power-PAK1212-8、Power-PAK SO-8两种规格。
威世Power-PAK1212-8封装
威世Power-PAK SO-8封装
Polar PAK是双面散热的小形封装，也是威世核心封装技能之一。
Polar PAK与普通的SO-8封装相同，其在封装的上、下两面均设计了散热点，封装内部不易蓄热，能够将事情电流的电流密度提高至SO-8的2倍。
目前威世已向意法半导体公司供应Polar PAK技能授权。
威世Polar PAK封装
03
安森美(Onsemi)SO-8和WDFN8扁平引脚(Flat Lead)封装
安美森半导体开拓了2种扁平引脚的MOSFET，个中SO-8兼容的扁平引脚被很多板卡采取。
安森美新近推出的NVMx和NVTx功率MOSFET就采取了紧凑型DFN5(SO-8FL)和WDFN8封装，可最大限度地降落导通损耗，其余还具有低QG和电容，可将驱动器损耗降到最低的特性。
安森美SO-8扁平引脚封装
安森美WDFN8封装
04
恩智浦(NXP)LFPAK和QLPAK封装
恩智浦(原Philps)对SO-8封装技能改进为LFPAK和QLPAK。个中LFPAK被认为是天下上高度可靠的功率SO-8封装;而QLPAK具有体积小、散热效率更高的特点，与普通SO-8比较，QLPAK占用PCB板的面积为65mm，同时热阻为1.5k/W。
恩智浦LFPAK封装
恩智浦QLPAK封装
05
意法(ST)半导体PowerSO-8封装
意法半导体功率MOSFET芯片封装技能有SO-8、PowerSO-8、PowerFLAT、DirectFET、PolarPAK等，个中PowerSO-8正是SO-8的改进版，此外还有PowerSO-10、PowerSO-20、TO-220FP、H²PAK-2等封装。
意法半导体Power SO-8封装
06
飞兆(Fairchild)半导体Power 56封装
Power 56是Farichild的专用称呼，正式名称为DFN 5×6。其封装面积跟常用的TSOP-8不相上下，而薄型封装又节约元件净空高度，底部Thermal-Pad设计降落了热阻，因此很多功率器件厂商都支配了DFN 5×6。
Fairchild Power 56封装
07
国际整流器(IR)Direct FET封装
Direct FET能在SO-8或更小占位面积上，供应高效的上部散热，适用于打算机、条记本电脑、电信和消费电子设备的AC-DC及DC-DC功率转换运用。与标准塑料分立封装比较，DirectFET的金属罐布局具有双面散热功能，因而可有效将高频DC-DC降压式转换器的电流处理能力增加一倍。
Direct FET封装属于反装型，漏极(D)的散热板朝上，并覆盖金属外壳，通过金属外壳散热。Direct FET封装极大地改进了散热，并且占用空间更小，散热良好。
国际整流器Direct FET封装
IR Direct FET封装系列部分产品规格
内部封装改进方向
除了外部封装，基于电子制造对MOS管的需求的变革，内部封装技能也在不断得到改进，这紧张从三个方面进行：改进封装内部的互连技能、增加漏极散热板、改变散热的热传导方向。
01
封装内部的互连技能
TO、D-PAK、SOT、SOP等采取焊线式的内部互连封装技能，当CPU或GPU供电发展到低电压、大电流时期，焊线式的SO-8封装就受到了封装电阻、封装电感、PN结到PCB和外壳热阻等成分的限定。
SO-8内部封装构造
这四种限定对其电学和热学性能有着极大的影响。随着电流密度的提高，MOSFET厂商在采取SO-8尺寸规格时，同步对焊线互连形式进行了改进，用金属带、或金属夹板代替焊线，以降落封装电阻、电感和热阻。
标准型SO-8与无导线SO-8封装比拟
国际整流器(IR)的改进技能称之为Copper Strap；威世(Vishay)称之为Power Connect技能；飞兆半导体则叫做Wireless Package。新技能采取铜带取代焊线后，热阻降落了10-20%，源极至封装的电阻降落了61%。
国际整流器的Copper Strap技能
威世的Power Connect技能
飞兆半导体的Wirless Package技能
02
增加漏极散热板
标准的SO-8封装采取塑料将芯片包围，低热阻的热传导通路只是芯片到PCB的引脚。而底部紧贴PCB的塑料外壳是热的不良导体，故而影响了漏极的散热。
技能改进便是要撤除引线框下方的塑封化合物，方法是让引线框金属构造直接或加一层金属板与PCB打仗，并焊接到PCB焊盘上，这样就供应了更多的散热打仗面积，把热量从芯片上带走;同时也可以制成更薄的器件。
威世Power-PAK技能
威世的Power-PAK、法意半导体的Power SO-8、安美森半导体的SO-8 Flat Lead、瑞萨的WPAK/LFPAK、飞兆半导体的Power 56和Bottomless Package都采取了此散热技能。
03
改变散热的热传导方向
Power-PAK的封装虽然显著减小了芯片到PCB的热阻，但当电流需求连续增大时，PCB同时会涌现热饱和征象。以是散热技能的进一步改进便是改变散热方向，让芯片的热量传导到散热器而不是PCB。
瑞萨LFPAK-i封装
瑞萨的LFPAK-I封装、国际整流器的Direct FET封装均是这种散热技能的范例代表。
总 结
未来，随着电子制造业连续朝着超薄、小型化、低电压、大电流方向的发展，MOS管的形状及内部封装构造也会随之改变，以更好适应制造业的发展需求。
其余，为降落电子制造商的选用门槛，MOS管向模块化、系统级封装方向发展的趋势也将越来越明显，产品将从性能、本钱等多维度折衷发展。
而封伪装为MOS管选型的主要参考成分之一，不同的电子产品有不同的电性哀求，不同的安装环境也须要匹配的尺寸规格来知足。实际选用中，应在大原则下，根据实际需求情形来做决议。
有些电子系统受制于PCB的尺寸和内部的高度，如通信系统的模块电源由于高度的限定常日采取DFN56、DFN33的封装；在有些ACDC的电源中，利用超薄设计或由于外壳的限定，适于装置TO220封装的功率MOS管，此时引脚可直接插到根部，而不适于利用TO247封装的产品；也有些超薄设计须要将器件管脚折弯平放，这会加大MOS管选用的繁芜度。
【如果你喜好EDA365的文章，记得关注和点赞哦！】
