FDMS8018 N - Channel PowerTrench® MOSFET：高性能开关的理想之选

引言

在电子工程师的日常设计工作中，MOSFET 作为重要的开关元件，其性能对于电路的高效运行起着关键作用。今天我们要介绍的是 ON Semiconductor 的 FDMS8018 N - Channel PowerTrench® MOSFET，它具备诸多出色特性，能满足多种应用场景的需求。

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产品背景与名称变更

Fairchild 已成为 ON Semiconductor 的一部分。由于系统要求，部分 Fairchild 可订购的零件编号需要更改，原编号中的下划线 (_) 将改为破折号 (-)。大家可访问 ON Semiconductor 网站（www.onsemi.com）核实更新后的设备编号，若有系统集成相关问题，可发邮件至 [e-mail]。

产品特性

电气特性卓越

• 低导通电阻：在不同的栅源电压和漏极电流条件下，展现出极低的导通电阻。例如，在 (V{GS}=10V)，(I{D}=30A) 时，最大 (r{DS(on)} = 1.8mΩ)；在 (V{GS}=4.5V)，(I{D}=26A) 时，最大 (r{DS(on)} = 2.4mΩ)。这有助于降低功耗，提高电路效率。
• 低阈值电压：栅源阈值电压 (V{GS(th)}) 在 (1.0 - 3.0V) 之间（(V{GS}=V{DS})，(I{D}=250μA)），使得 MOSFET 能够在较低的栅源电压下导通，降低了驱动难度。
• 快速开关速度：开关特性方面，如开启延迟时间 (t{d(on)}) 为 15 - 27ns，上升时间 (t{r}) 为 7.3 - 15ns，关断延迟时间 (t{d(off)}) 为 38 - 62ns，下降时间 (t{f}) 为 4.8 - 10ns，能够实现快速的开关动作，减少开关损耗。

先进的技术与设计

• 先进的封装与硅片组合：采用先进的封装和硅片组合技术，实现了低 (r_{DS(on)}) 和高效率，有助于提高整个电路的性能。
• 下一代增强体二极管技术：经过精心设计，实现了软恢复特性，减少了开关节点的振铃现象，提高了系统的稳定性。
• MSL1 稳健封装设计：具有良好的可靠性，能够适应不同的工作环境。
• 100% UIL 测试：经过全面的单脉冲雪崩能量测试，保证了产品的质量和可靠性。
• RoHS 合规：符合环保要求，满足现代电子产品对绿色环保的需求。

应用领域

电压调节模块（VRM）

在桌面和服务器的 VRM Vcore 开关应用中，FDMS8018 能够提高整体效率，降低开关节点的振铃，确保电源的稳定输出。

开关应用

可用于 OringFET / 负载开关，实现对负载的灵活控制；在 DC - DC 转换中，其低导通电阻和快速开关速度有助于提高转换效率；还可作为电机桥开关，驱动电机的正常运行。

电气参数详解

最大额定值

符号	参数	条件	额定值	单位
(V_{DS})	漏源电压	-	30	V
(V_{GS})	栅源电压	（Note 4）	±20	V
(I_{D})	漏极连续电流	(T_{C}=25°C)（Note 6）	175	A
		(T_{C}=100°C)（Note 6）	110	A
		(T_{A}=25°C)（Note 1a）	30	A
	漏极脉冲电流	（Note 5）	680	A
(E_{AS})	单脉冲雪崩能量	（Note 3）	126	mJ
(P_{D})	功率耗散	(T_{C}=25°C)	83	W
		(T_{A}=25°C)（Note 1a）	2.5	W
(T{J}, T{STG})	工作和存储结温范围	-	-55 至 +150	°C

热特性

符号	参数	值	单位
(R_{θJC})	结到壳热阻	1.5	°C/W
(R_{θJA})	结到环境热阻	（Note 1a）50	°C/W

电气特性表

符号	参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
(BV_{DSS})	漏源击穿电压	(I{D}=250μA)，(V{GS}=0V)	30	-	-	V
(ΔBV{DSS}/ΔT{J})	击穿电压温度系数	(I_{D}=250μA)，参考 25°C	-	14	-	mV/°C
(I_{DSS})	零栅压漏极电流	(V{DS}=24V)，(V{GS}=0V)	-	-	1	μA
(I_{GSS})	栅源正向漏电流	(V{GS}=20V)，(V{DS}=0V)	-	-	100	nA
(V_{GS(th)})	栅源阈值电压	(V{GS}=V{DS})，(I_{D}=250μA)	1.0	1.5	3.0	V
(ΔV{GS(th)}/ΔT{J})	栅源阈值电压温度系数	(I_{D}=250μA)，参考 25°C	-	-6	-	mV/°C
(r_{DS(on)})	静态漏源导通电阻	(V{GS}=10V)，(I{D}=30A)	-	1.5	1.8	mΩ
		(V{GS}=4.5V)，(I{D}=26A)	-	1.9	2.4	mΩ
		(V{GS}=10V)，(I{D}=30A)，(T_{J}=125°C)	-	2.2	2.7	mΩ
(g_{FS})	正向跨导	(V{DS}=5V)，(I{D}=30A)	-	194	-	S
(C_{iss})	输入电容	(V{DS}=15V)，(V{GS}=0V)，(f = 1MHz)	3935	5235	pF
(C_{oss})	输出电容	-	1380	1835	pF
(C_{rss})	反向传输电容	-	137	210	pF
(R_{g})	栅极电阻	-	0.9	-	Ω
(t_{d(on)})	开启延迟时间	(V{DD}=15V)，(I{D}=30A)，(V{GS}=10V)，(R{GEN}=6Ω)	-	-	15 - 27	ns
(t_{r})	上升时间	-	7.3	15	ns
(t_{d(off)})	关断延迟时间	-	-	-	38 - 62	ns
(t_{f})	下降时间	-	-	-	4.8 - 10	ns
(Q_{g})	总栅极电荷	(V{GS}=0V) 到 10V，(V{DD}=15V)，(I_{D}=30A)	-	-	58 - 61	nC
		(V_{GS}=0V) 到 4.5V	-	-	28 - 39	nC
(Q_{gs})	栅源电荷	-	10.3	-	nC
(Q_{gd})	栅漏“米勒”电荷	-	7.7	-	nC
(V_{SD})	源漏二极管正向电压	(V{GS}=0V)，(I{S}=2.1A)（Note 2）	0.67	-	-	V
		(V{GS}=0V)，(I{S}=30A)（Note 2）	0.77	-	1.2	V
(t_{rr})	反向恢复时间	(I_{F}=30A)，(di/dt = 100A/μs)	43	-	69	ns
		(I_{F}=30A)，(di/dt = 300A/μs)	34	-	55	ns
(Q_{rr})	反向恢复电荷	(I_{F}=30A)，(di/dt = 100A/μs)	25	-	40	nC
		(I_{F}=30A)，(di/dt = 300A/μs)	46	-	72	nC

典型特性曲线

文档中给出了多个典型特性曲线，包括导通区域特性、归一化导通电阻与漏极电流和栅极电压的关系、归一化导通电阻与结温的关系、导通电阻与栅源电压的关系、传输特性、源漏二极管正向电压与源电流的关系、栅极电荷特性、电容与漏源电压的关系、非钳位电感开关能力、最大连续漏极电流与壳温的关系、正向偏置安全工作区以及单脉冲最大功率耗散等。这些曲线能够帮助工程师更好地了解 FDMS8018 在不同工作条件下的性能表现，从而进行合理的设计。

封装与订购信息

FDMS8018 采用 Power 56 封装，盘径为 13 英寸，胶带宽度为 12mm，每盘数量为 3000 个。其封装尺寸和引脚布局在文档中有详细的图示和说明，方便工程师进行 PCB 设计。

注意事项

ON Semiconductor 对产品的使用有一些明确的说明。产品不适合用于生命支持系统、FDA Class 3 医疗设备或类似分类的医疗设备以及人体植入设备。用户在使用产品时，需自行负责产品和应用的合规性，包括遵守所有法律法规和安全要求。同时，“典型”参数在不同应用中可能会有所变化，实际性能也会随时间改变，用户需由技术专家对每个应用的工作参数进行验证。

总结

FDMS8018 N - Channel PowerTrench® MOSFET 凭借其卓越的电气特性、先进的技术和设计，在众多应用领域具有很大的优势。电子工程师在进行电路设计时，可以根据其特性和参数，合理选择该 MOSFET，以实现高效、稳定的电路设计。大家在实际应用中，是否遇到过类似 MOSFET 的选型难题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。