25-V-MOSFETs mit neuem Konzept zur Wärmeabfuhr

Texas Instruments hat fünf neue Leistungs-MOSFETs seiner NexFET-Reihe vorgestellt. Durch zwei metallische Kontaktflächen an der Ober- und Unterseite des Gehäuses verbessert sich die Wärmeabfuhr der Chips deutlich.

Einer der neuen NexFET-MOSFETs ist der CSD16325Q5C. Die Gate-Ladung dieses Bausteins beträgt 18 nC bei einer Spannung von 4,5 V, die Gate-Drain-Ladung liegt bei 3,5 nC. Der Einschaltwiderstand bei dieser Spannung hat einen Wert von 1,7 mω.

Im Gegensatz zu planaren MOSFETs oder Trench-MOSFETs haben die NexFET-MOSFETs einen eigenen Aufbau. Typisch dafür ist ein kleineres Gate. Daher verringert sich die Gate-Ladung, die zum Schalten des MOSFETs notwendig ist.

Durch die vergleichsweise niedrige Gate-Ladung steigt auch die Schaltfrequenz des MOSFETs an. Nach Angaben von TI sind somit bei gleichen Verlustleistungen doppelte Schaltfrequenzen möglich, verglichen mit Standard-MOSFETs.

Das Besondere an den neuen MOSFETs ist allerdings die Wärmeabfuhr, die auf beiden Seiten des Gehäuses möglich ist. Dazu hat TI eine metallische Kontaktfläche auf die Oberseite des Chips gesetzt. Dadurch kann die Wärme direkt von der Source des MOSFETs nach außen abgeführt werden. Durch die deutlich verbesserte Wärmeabfuhr können höhere Ströme durch den Chip geleitet werden. Bei einer Temperatur von 25 °C ist somit ein maximaler, kontinuierlicher Drain-Strom von 100 A möglich. Der CSD16325Q5C ist für den Temperaturbereich von – 55 °C bis 150 °C ausgelegt. Die maximale Leistungsaufnahme (bei 25 °C) liegt bei 3,1 W. Das Gehäuse ist 5 mm x 6 mm groß.

Texas Instruments hatte Anfang vergangenen Jahres den Power-Management-Spezialisten CICLON übernommen. Das 50-Mann-Unternehmen aus Pennsylvania hatte besonders energieeffiziente MOSFETs entwickelt. Seither ist TI in der Lage, eigene MOSFETs anzubieten. In Zukunft könnten sie auch in komplette Chipsätze zusammen mit anderen Bauteilen von TI intergriert werden.

Die neuen Bausteine der NexFET-Reihe sind ab sofort für einen Preis von 1,47 Dollar erhältlich.