2017/07/31 安森美半导体POWER MOSFET 逆向工程分析
#安森美#半导体#屏蔽栅极#MOSFET#FDMS861812016年电动汽车的销量达2500万台，与此同时，车用功率MOSFET的销售额已经超越信息运算和数据存储方面的应用，达成超过20％的市场占有率。随着全球车辆数量的增加，以及电动汽车的普及，产业将将持续以5.1％的年复合增长率快速成长。
若由现今的市场占比来看，德国半导体大厂英飞凌（Infineon）在收购了美商国际整流器公司（InternationalRectifier）后，在许多特定的市场区隔中取得领先地位。紧追在后的强劲竞争对手安森美半导体(On Semiconductor)在收购飞兆半导体(Fairchild )后也首次亮相。
System Plus Consulting的逆向工程成本分析针对安森美半导体的PowerTrench® MOSFET产品FDMS86181进行研究，提供包含技术、生产成本、售价等数据信息和专业见解。
PowerTrench® 100V MOSFET 是由安森美半导体/飞兆半导体的专为汽车应用所设计的最新MOSFET。详细参数规格如下：
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PowerTrench® FDMS86181规格数据表 |
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Packaging |
Tape & Reel (TR) |
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FET Type |
N-Channel |
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Drain to Source Voltage (Vdss) |
100V |
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Current - Continuous Drain (Id) @ 25°C |
44A (Ta), 124A (Tc) |
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Drive Voltage (Max Rds On, Min Rds On) |
6V, 10V |
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Vgs(th) (Max) @ Id |
4V @ 250µA |
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Gate Charge (Qg) (Max) @ Vgs |
59nC @ 10V |
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Input Capacitance (Ciss) (Max) @ Vds |
4125pF @ 50V |
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Vgs (Max) |
±20V |
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Power Dissipation (Max) |
2.5W (Ta), 125W (Tc) |
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Rds On (Max) @ Id, Vgs |
4.2 mOhm @ 44A, 10V |
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Operating Temperature |
-55°C ~ 150°C (TJ) |
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Mounting Type |
Surface Mount |
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Supplier Device Package |
8-PQFN (5x6), Power56 |
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Package / Case |
8-PowerTDFN |
此产品采用飞兆半导体典型的PowerTrench结构设计，其中屏蔽电极连接到源极。屏蔽电极为晶体管的漂移区提供电荷平衡，促成漂移区中可以使用更高的掺杂(Doping)，进而降低漂移区电阻。飞兆半导体的新型中电压MOSFET被优化为得以改善二极管特性以及输出电容。特定电阻特性表现已经明显改善，并具有电阻开关特性。
另一个重要的创新作法是在封装部分，飞兆半导体的Power56封装还未成为标准，所以飞兆半导体在源极和闸极部分都使用铜引线框架连接。两个引线框架可以透过在前端处理过程中电镀的特殊镍层连接到金属触点。
以完整的teardown拆解分析为基础，该报告还提供了晶体管和封装的生产成本估算。该报告也描绘了技术创新对最终MOSFET成本构成的影响。
目次大綱
Overview / Introduction
· ExecutiveSummary
· ReverseCosting Methodology
Company Profile
· ONSemiconductor
· Fairchild
Physical Analysis
· Overview ofthe Physical Analysis
· PackageAnalysis
o Package opening
o Package cross-section
· MOSFET Die
o MOSFET die view and dimensions
o MOSFET die process
o MOSFET die cross-section
o MOSFET die process characteristics
MOSFET Manufacturing Process
· MOSFET DieFront-End Process
· MOSFET DieFabrication Unit
· Final Testand Packaging Fabrication Unit
Cost Analysis
· Overview ofthe Cost Analysis
· YieldExplanations and Hypotheses
· MOSFET Die
o MOSFET die front-end cost
o MOSFET die probe test, thinning and dicing
o MOSFET die wafer cost
o MOSFET die cost
· CompleteMOSFET
o Assembled components cost
o Overview of the assembly
o Component cost
Price Analysis
· Estimationof Selling Price
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