意法半导体第二代MDmesh高压功率MOSFET技术

世界功率器件的领导厂商之一的意法半导体（纽约证券交易所：STM），日前推出了第一批采用该公司独有的MDmeshTM高压功率MOSFET第二代技术制造的半导体元器件。新产品特别适合开关电源（SMPS）、功率因数校正器（PFC）和电源适配器。与第一代Mdmesh产品相比，新一代产品的效率明显提升，在新的电源转换器设计中，能够大幅度降低成本，提高系统可靠性。
ST的MDmesh（多重漏极网格）工艺的出色性能源自一个创新的漏极结构，漏极是由隔离物组成的阵列结构，纵向的p-型漏极条作为漏极体的延伸，沿很薄的水平n-型源极条排列 。除极低的通态电阻外，这种漏极结构还创造了优异的dV/dt特性和抗雪崩特性。作为第二代MDmesh技术，MDmesh II进一步改进了p-型漏极阵列，通态电阻RDS(ON)比上一代产品降低多达40%，而且没有牺牲对其温度关系的严格控制。同时，通过对栅极指和覆盖式水平源极条氧化层的优化，确保内部栅电阻和固有电容都得到精确的控制。
除通态功耗大幅度降低外，新器件的开关功耗也很低。因栅极内部电阻得到控制，时间延迟缩短，从而使开关速度更快，达到新的高效开关电源的设计需求。此外，由于栅极固有电容被严格控制，交叉时间缩短和栅电荷减少得到保证，通过更加简单和更加低廉的栅极驱动电路，可以大幅度提高开关电源的效率。例如，在一个基于L4981的300W功率因数校正器上进行测试时，新产品STP25NM60N在230Vac时的效率高达98%，输出功率达到250W。新的MDmesh MOSFET系列产品可在高工作频率下提高效率，而且温度较低，所以，允许使用尺寸更小的磁器件和散热器，从而达到大幅降低设备尺寸的目的。
第二代MDmesh技术的另一个优点是，驱动器件的电压VGS变得更低，而电流处理能力变得更高。VGS电压范围被修改，驱动功能得到优化，噪声抑制能力增强，阈压范围保持不变。而且，新一代MDmesh技术支持更严格的RDS (ON)通态电阻要求，反过来，新的需求允许使用尺寸更小的封装。
首批上市的新产品系列包括分别采用TO-247、TO-220、TO-220FP和 D2PAK/I2PAK封装的500V、140mΩ的STW25NM50N、STP25NM50N、STF25NM50N和 STB25NM50NT4/-1；分别采用DPAK, TO-220,TO-220FP和 D2PAK封装的500V, 380mΩ的STD12NM50NT4、STP12NM50N、STF12NM50N、STB12NM50NT4；分别采用TO-247, TO-220,TO-220FP 和 D2PAK/I2PAK封装的600V, 170mΩ的STW25NM60N, STP25NM60N, STF25NM60N, STB25NM60NT4/-1。这些元器件适用于 90W到1000W的各种电源应用。
新产品现已量产，订购1000件的价格区间在1.4到1.7美元，具体价格视器件而定。

编辑参考
新的MDmesh II技术实现的更低的传导及开关功耗，可以直接转化为节省成本的优势。例如：在下图的功率因数校器中，处理375W的功率需要并联两个STP12NM50 MDmesh I 功率 MOSFET管，而有了新技术以后，只使用一个STP25NM50N就可以输出375W功率。