Couverture ElectroniqueS n°127

Les dernières annonces en matière de transistors Mos de puissance reprennent le fil – quelque peu abandonné ces dernières années – des réductions d'encombrement et de résistance à l'état passant. En matière de transistors Mos, l'innovation, ces dernières années, a semblé faire une pause, sauf peut-être au niveau de la conduction électrique et thermique des boîtiers. La faute en incombe sans doute aux niveaux de prix extrêmement bas qu'ont atteints ces composants, et à une demande certes forte mais sans doute pas suffisamment pour justifier une augmentation de performances qu'elle n'aurait pas été prête à payer. Cependant, il semble que les besoins de rendement élevé dans les applications de puissance comme dans les terminaux portables poussent à nouveau les fabricants à se distinguer par des améliorations de performances significatives. Les derniers en date, les transistors Mos STD60N3LH5 et STD85N3LH5 du fabricant franco-italien STMicroelectronics, revendiquent ainsi un gain de 3 W dans un régulateur de tension 12 V en entrée, 1,2 V en sortie par rapport à la concurrence. Un gain induit par un facteur de mérite, le produit résistance à l'état passant et une charge de grille qui seraient autant de records en la matière, des prouesses obtenues en utilisant la technologie de grille en tranchée à bande StripFET version 5 de la société. Une résistance à l'état passant de 7,2 mOLe premier transistor est spécifié pour une charge de grille de 8,8 nC et une résistance à l'état passant de 7,2 m sous une tension de commande de 10 V, ce qui en ferait un transistor efficace pour la commande dans un convertisseur de tension continu abaisseur. Le second offre une résistance à l'état passant de 4,2 m pour une charge de grille de 14 nC, ce qui en ferait un transistor de choix pour la fonction de redressement synchrone où le transistor remplace une diode afin de réduire les pertes. Ces deux transistors, d'une tenue en tension de 30 V, sont encapsulés en boîtiers DPAK, IPAK, SO-8, PowerFlat de 3,3 x 3,3 mm et PolarPAK. Ils sont proposés respectivement au prix de 0,65 $ et 0,95 $ en volume de 2 500 pièces. De son côté, le japonais Toshiba vient de présenter les transistors Mos canal N TPCA8012-H et TPCA8019-H qui supportent respectivement des courants de drain de 40 A et 45 A, avec une résistance à l'état passant de 4,9 m et 3,1 m sous une tension de commande de 10 V. C'est également l'application de la cinquième génération de la technologie Umos de la société qui lui permet d'obtenir de telles performances. Le boîtier SOP avancé de 5 x 6 mm qui encapsule les puces est par ailleurs spécifié pour dissiper 47 % de puissance supplémentaire par rapport à un boîtier SOP-8 standard, tout en réduisant l'épaisseur de 41 %. Pour sa part, l'américain Fairchild Semiconductor annonce avoir réduit de 50 % les pertes à la commutation de son transistor Mos canal P référencé FDD4141, tout en gardant une tenue en tension de 40 V. Destiné aux convertisseurs abaisseurs fonctionnant à une fréquence de plusieurs centaines de kHz, ce transistor est caractérisé par une résistance à l'état passant de 12,3 m sous une tension de commande de 10 V et supporte un courant de 12,7 A. Il est encapsulé dans un boîtier D-PAK. Rappelons que le japonais Neca, lui, annoncé en septembre 2007 (voir EI n° 653) un modèle de transistor, référencé NP180N04TUG, supportant une tension de 40 V et caractérisé par une résistance à l'état passant de 1,5 m. Une performance due en partie à son boîtier de puissance TO-263-7, qui lui permet de faire passer jusqu'à 180 A. Nec vient également de présenter 24 transistors Mos à la robustesse renforcée pour répondre aux normes AEC-Q101, grâce à une variation de sa technologie Umos-2, baptisée Umos-2R et gravée en 0,5 µm. Les valeurs typiques de ces transistors d'une tenue en tension de 40 V ou 55 V sont de 2,9 m à 5,8 m et les capacités d'entrée de 5 500 pF à 9 500 pF. L'américain Vishay, via sa branche Siliconix, n'est pas en reste. Il propose, sous la référence Si4642DY, une association transistor Mos et diode Schottky sur une même puce, un composant qu'il appelle Skyfet et qui permettrait de gagner jusqu'à 6 % de rendement dans un convertisseur de tension. Le transistor Mos est caractérisé par une résistance à l'état passant de 3,75 m sous une tension de commande de 10 V et supporte une tension de 30 V.

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