VMOS场效应管的检测方法

vmos场效应管
vmos场效应管(vmosfet)简称vmos管或功率场效应管,其全称为v型槽mos场效应管。它是继mosfet之后新发展起来的高效、功率开关器件。它不仅继承了mos场效应管输入阻抗高(≥108w)、驱动电流小(左右0.1μa左右),还具有耐压高(最高可耐压1200v)、工作电流大(1.5a~100a)、输出功率高(1~250w)、跨导的线性好、开关速度快等优良特性。正是由于它将电子管与功率晶体管之优点集于一身,因此在电压放大器(电压放大倍数可达数千倍)、功率放大器、开关电源和逆变器中正获得广泛应用。
众所周知,传统的mos场效应管的栅极、源极和漏极大大致处于同一水平面的芯片上,其工作电流基本上是沿水平方向流动。vmos管则不同,从左下图上可以看出其两大结构特点:第一,金属栅极采用v型槽结构;第二,具有垂直导电性。由于漏极是从芯片的背面引出,所以id不是沿芯片水平流动,而是自重掺杂n+区(源极s)出发,经过p沟道流入轻掺杂n-漂移区,最后垂直向下到达漏极d。电流方向如图中箭头所示,因为流通截面积增大,所以能通过大电流。由于在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层,因此它仍属于绝缘栅型mos场效应管。
国内生产vmos场效应管的主要厂家有877厂、天津半导体器件四厂、杭州电子管厂等,典型产品有vn401、vn672、vmpt2等。表1列出六种vmos管的主要参数。其中,irfpc50的外型如右上图所示。
vmos场效应管的检测方法
(1).判定栅极g
将万用表拨至r×1k档分别测量三个管脚之间的电阻。若发现某脚与其字两脚的电阻均呈无穷大,并且交换表笔后仍为无穷大,则证明此脚为g极,因为它和另外两个管脚是绝缘的。
(2).判定源极s、漏极d
由图1可见,在源-漏之间有一个pn结,因此根据pn结正、反向电阻存在差异,可识别s极与d极。用交换表笔法测两次电阻,其中电阻值较低(一般为几千欧至十几千欧)的一次为正向电阻,此时黑表笔的是s极,红表笔接d极。
(3).测量漏-源通态电阻rds(on)
将g-s极短路,选择万用表的r×1档,黑表笔接s极,红表笔接d极,阻值应为几欧至十几欧。
由于测试条件不同,测出的rds(on)值比手册中给出的典型值要高一些。例如用500型万用表r×1档实测一只irfpc50型vmos管,rds(on)=3.2w,大于0.58w(典型值)。
(4).检查跨导
将万用表置于r×1k(或r×100)档,红表笔接s极,黑表笔接d极,手持螺丝刀去碰触栅极,表针应有明显偏转,偏转愈大,管子的跨导愈高。
注意事项:
(1)vmos管亦分n沟道管与p沟道管,但绝大多数产品属于n沟道管。对于p沟道管,测量时应交换表笔的位置。
(2)有少数vmos管在g-s之间并有保护二极管,本检测方法中的1、2项不再适用。
(3)目前市场上还有一种vmos管功率模块,专供交流电机调速器、逆变器使用。例如美国ir公司生产的irft001型模块,内部有n沟道、p沟道管各三只,构成三相桥式结构。
(4)现在市售vnf系列(n沟道)产品,是美国supertex公司生产的超高频功率场效应管,其最高工作频率fp=120mhz,idsm=1a,pdm=30w,共源小信号低频跨导gm=2000μs。适用于高速开关电路和广播、通信设备中。
(5)使用vmos管时必须加合适的散热器后。以vnf306为例,该管子加装140×140×4(mm)的散热器后,最大功率才能达到30w

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