功率晶体管的封装 (功率晶体管的封装形式)

功率晶体管包括三极管和二极管，其典型的封装形式是THM（Through-HoleMount，引脚*式）插脚型封装，即使是在SMD（SurfacdMountingDevice，表面贴装元件）大行其道的今天也是如此，因为实践证明这种形式的封装既可靠又利于*散热片的安装和固定。晶体管THM封装以TO（TransistorOutline，晶体管封装）为主要形式，而SMD形式的，以有引脚的为主要形式，IR（InternationalRectifier，国际整流器）开发的DirectFET封装则是其中的特例，属于无引脚而只有*端子的形式，这种形式在小功率SMD器件中的应用最为广泛。我们常见的电子元器件封装属于最终封装，是可以直接进行印制板（PCB）安装的封装形式，虽然各半导体芯片制造商都提供没有最终封装的预封装裸片（不能直接安装于印制板），但是带有最终封装的元器件仍然是最主要、最主流的提供形式。功率晶体管相对于集成电路，引脚排列相对简单，只是外部形状各异。按照管芯封装材料来分大致有两大类：塑料封装和金属封装。如今，塑料封装最为常见，有*散热片的非绝缘封装和连散热片也封装在内的全塑封装（也称为绝缘封装），后者无需在散热器绝缘和晶体管之间加装额外的绝缘垫片，但是耗散功率会稍微小一些；金属封装又称为金属管壳封装或者管帽封装，有着银白色的圆形蘑菇状金属外壳，因为封装成本比较高，如今已经不太常见了。按照内部管芯的数量，可以分为单管芯、*芯、多管芯三大类，多管芯一般耗散功率比较大，主要用于电力电子领域，比较通用的名称是模块或者晶体管模块，本文不再讨论。三极管中，单管芯塑料封装最常见，引脚都是3个，排列也很有规律，很少有例外。有印字的一面朝向自己，引脚向下，从左至右，常见类型的功率晶体管引脚排列如下：BJT（双极性晶体管）：b（基极）、c（集电极）、e（发射极）；IGBT（绝缘栅双极晶体管）：G（栅极）、c（集电极）、e（发射极）；VMOS（垂直沟道场效应管）：G（栅极）、D（漏极）、S（源极）；BCR（双向晶闸管）：A1（阳极1）、A2（阳极2）、G（控制极）；SCR（单向晶闸管）：K（阴极）、A（阳极）、G（控制极）大功率二极管除了特有的DO（DirectOutline，两端直接引线）封装外，也常常采用塑封三极管的封装形式，三引脚为共阴极或者共阳极以及*芯并联，或者将三引脚改为两引脚，通常是中间的一脚省去。

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对于塑料封装而言，三引脚的TO-是基本形式，由此扩大，有TO-*、TO-、TO-等，由此缩小，有TO-、TO-等，并各自延伸出全绝缘封装以及更多引脚封装和SMD形式。其目的也很明确，在保证耗散功率的前提下缩小封装成本，对于高频开关器件，还要减小引线电感和电容，DirectFET封装就是典型的例子。很多封装仅从外部形状来看，很相似，这时候就需要注意其实际的外形尺寸以及底板是否绝缘等；有些封装不止一个名称，因为封装原本没有统一的国际标准，更多是约定俗成，后来一些行业协会也参与了名称的确认以便于交流，如常见的以SC开头的封装名称就大多是由JEITA，日本电子和信息技术产业协会统一确认的，对常见的TO-AB，JEITA命名的名称是SC-。部分功率三极管的封装形式见后图。