中心議題：

新型雙極性晶體管具備低VCEsat

雙極性晶體管在溫度穩(wěn)定性、ESD強(qiáng)度和反向阻斷方面具備優(yōu)勢

近年來，中功率雙極晶體管在飽和電阻和功率范圍上的重大突破，極大地拓寬了此類器件的應(yīng)用領(lǐng)域。恩智浦最新推出的SMD封裝中功率晶體管(BISS 4)再次顯現(xiàn)出雙極晶體管的技術(shù)優(yōu)勢，在為開關(guān)應(yīng)用帶來了開關(guān)損耗更小，效率更高的同時，也贏得了更多的市場空間。

簡介

近年來雙極晶體管復(fù)蘇勢頭強(qiáng)勁。一直由MOSFET器件控制的大功率開關(guān)領(lǐng)域也出現(xiàn)了變化，在消費(fèi)電子和通信便攜式設(shè)備中，越來越多的充電電路和負(fù)載開關(guān)開始采用雙極晶體管。其中的主要原因是：通過提高半導(dǎo)體芯片中的電流均衡分配，雙極晶體管在降低飽和電阻方面取得了巨大成功，新器件可以獲得更為穩(wěn)定的大電流增益。雙極晶體管電流驅(qū)動的先天不足被顯著彌補(bǔ)，而在溫度穩(wěn)定性、ESD強(qiáng)度和反向阻斷方面的優(yōu)勢再次得到肯定。

通過推出BISS（突破性小信號）晶體管系列，恩智浦半導(dǎo)體取得了市場領(lǐng)導(dǎo)地位。第四代BISS晶體管（BISS 4，表１）的全新架構(gòu)是SMD中功率雙極晶體管技術(shù)發(fā)展的里程碑，有力拓寬了雙極晶體管的應(yīng)用領(lǐng)域。

兩種產(chǎn)品類型——系列產(chǎn)品的架構(gòu)和技術(shù)規(guī)格

由于雙極晶體管電阻受多重因素影響，開發(fā)新型中功率雙極晶體管需要認(rèn)真評估完整的晶體管架構(gòu)（選材、芯片設(shè)計、芯片金屬化、芯片/封裝連接和封裝架構(gòu)）。第四代BISS雙極晶體管系列共分兩類。

第一類是超低VCEsat雙極晶體管——旨在最大程度降低飽和電阻RCEsat。這也是此類產(chǎn)品架構(gòu)設(shè)計時遵循的唯一理念（芯片設(shè)計、半導(dǎo)體襯底電阻、芯片金屬化、芯片/封裝連接），其目的就是在SMD封裝結(jié)構(gòu)中獲得14 mΩ的低飽和電阻。

第二類是高速開關(guān)類雙極晶體管，除降低飽和電阻RCEsat外，此類器件還需要在快速開關(guān)和存儲時間ts（大約140 ns）方面進(jìn)行改進(jìn)，以滿足高頻應(yīng)用需求。此類器件需要在規(guī)定的電阻和開關(guān)時間之間獲取平衡，滿足相關(guān)設(shè)計特性的要求。

這兩類晶體管都非常重視產(chǎn)品封裝，標(biāo)準(zhǔn)SMD封裝形式包括：SOT23、SOT457/SC-74、SOT223、SOT89和SOT96/SO-8。這一理念不僅能夠滿足客戶多樣化的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用需求，同時也為量產(chǎn)提供了保證。

恩智浦此次針對通信和汽車電子領(lǐng)域推出了20 - 60 V產(chǎn)品，今后還有望開發(fā)出20 - 100 V的雙極晶體管。

產(chǎn)品設(shè)計

這兩類晶體管產(chǎn)品（符合汽車應(yīng)用的AECQ-101標(biāo)準(zhǔn)）采用不同的架構(gòu)和設(shè)計方法以滿足不同的設(shè)計考量和技術(shù)規(guī)范要求。我們需要了解的是產(chǎn)品中哪些元件會對電阻和飽和電壓造成影響，影響的程度有多大，以及哪些措施會影響開關(guān)時間特性

影響飽和電壓的主要因素是電阻電壓降以及復(fù)合和注入元件。由于復(fù)合和注入電壓總和相對輕微，因此重點(diǎn)需要注意電阻元件，主要包括半導(dǎo)體襯底電阻、芯片設(shè)計以及封裝和互連技術(shù)的電阻。