NTHC5513T1G:20V互补型功率MOSFET芯片解析
1. 一句话描述
NTHC5513T1G是ON Semiconductor推出的20V互补型功率MOSFET芯片,集成N沟道(+3.9A)与P沟道(-3.0A)晶体管,采用超薄ChipFET封装,专为高密度便携设备设计。
2. 核心特征
- 双通道集成:单芯片整合N/P沟道MOSFET,简化电路布局。
- 微型化设计:40%小于TSOP-6封装,厚度<1.10mm,适用超薄设备。
- 高效热管理:ChipFET封装提供优于尺寸的散热性能。
- 环保认证:无铅(Pb-Free)、无卤素、符合RoHS标准。
- 低导通电阻:N沟道低至60mΩ@4.5V,P沟道130mΩ@-4.5V。
3. 核心技术指标
参数 | N沟道 | P沟道 | 条件 |
---|---|---|---|
连续漏极电流 (ID) | 2.9A@25℃ | -2.2A@25℃ | 稳态 |
脉冲漏极电流 (IDM) | 12A | -9.0A | t=10μs |
最大功耗 (PD) | 1.1W | - | TA=25℃稳态 |
开关速度 | td(ON)=5ns | td(ON)=7ns | RG=2.5Ω |
反向恢复时间 (tRR) | 12.5ns | 32ns | di/dt=100A/μs |
4. 芯片背后的故事
该芯片诞生于便携设备小型化浪潮,为解决传统分立MOSFET占用面积大、热管理难的问题,ON Semi创新性采用铜框架引线技术(FR4板1 in²焊盘),在1206A封装内实现功率密度与散热的平衡,突破微型封装功率瓶颈。
5. 设计理念
“以封装定义性能” :
- 通过优化Drain引脚铜面积(见文档Style 2焊盘设计),提升导热效率。
- 牺牲单管电流换取双管集成,减少PCB元件数量40%。
- 平衡RDS(on)与栅极电荷(QG(TOT)≤4nC),优化能效比。
6. 应用场景
- 电源管理:DC-DC转换器、负载开关(需电平移位场景)。
- 电机驱动:小型无刷直流电机(持续电流2.9A满足多数微型电机)。
- 便携设备:电池供电产品(如TWS耳机、智能手表)的功率开关。
- 高密度PCB:空间受限的IoT模块、可穿戴设备主板。
7. 独一无二的优点
同尺寸下的功率密度王者:在1.10mm厚度封装内实现3.9A脉冲电流(N沟道)及1.1W稳态功耗,其体积功率比(1.22mm²铜面积支撑2.1W@85℃)远超同级ChipFET器件,且支持260℃回流焊温度。
8. 工程师选型必知
- 降额警示:高温下电流骤降(N沟道2.9A→2.1A@85℃),需预留30%余量。
- 布局关键:必须使用≥1 in²铜焊盘(文档Style 2或Style 5),否则热阻RθJA升至110℃/W。
- 驱动兼容性:栅极电压范围±12V,但VGS(th)仅0.6~1.2V,适合低电压逻辑控制。
- 脉冲工作限制:脉冲电流(如3.9A)仅支持≤5秒,超出引发热失效。
注
所有数据源自ON Semiconductor公开规格书,设计前请验证最新版本。