贴片功率MOS真的那么香吗

wine5

越来越多的电子元件采用贴片封装，直插元件越来越少。绝大多数元件采用贴片封装，优点很明显。但是高发热量的元件，比如大电流MOS，本人认为还是直插的好一点。
大电流MOS管，必然要安装散热片。


直插MOS内部，管芯是固定在内置铜散热片上的。内置散热片直接螺丝固定在外置铝散热片上，导热率很高。




而贴片MOS，内置的散热片只能焊接在PCB上。虽说可以利用PCB铜皮散热，可是铜皮本身散热能力有限，再加上PCB表面大部分铜皮都是用作地平面，MOS的散热焊盘只能划分一块不太大的铜皮，限制了散热能力。

如果装散热片，大概有两种方式：
1. 把散热片压在MOS管上。可是MOS外壳材料为环氧树脂，导热效果肯定不如直插MOS。
况且PCB上还有些元件比MOS厚度高，会给PCB布局带来很多困难。
2. 把散热片装在PCB背面。这也会带来两个难题：
（1）MOS散热焊盘上即使打了密集的过孔，过孔总的导热能力依然有限。
（2）由于PCB背面还有直插元件的管脚，外置散热片不能直接贴在PCB背面，只能再垫上厚厚的导热硅胶垫，进一步削弱了导热能力。



总的来说，直插MOS管搭配外置散热片，散热效果要比贴片的好不少。
如果说高频开关电源，频率达MHz那种，直插MOS因为杂散电感、电容大不适合，这个可以理解。可是几百KHz频率还用贴片Mos，有点难以理解了。当然，功率不大，不需要外置散热片的除外。

显示情况是贴片MOS用的越来越多，你怎么看？

wine5

wjqok 发表于 2025-4-25 19:08
然后绝缘垫，
锡的导热效果也是好十来倍以上吧，

“十倍”二字彻底暴露了你的水平。为了让你有所收获，我用热学术语来描述这个事。

热阻是衡量物体导热能力的物理量，热阻 = 物质导热系数*物体长度/物体截面积，一个物体导热能力越强，热阻就越小。通俗点说就是热阻与导热物体长度成正比，截面积成反比。同时热阻还和导热物质有关，比如铜比铁导热效果好，用术语说就是铜的导热系数比铁小。铜的导热系数<铁<锡。

再说导热路径
1. 直插MOS导热路径：管芯->内置铜散热片 - > 接触热阻1->铝散热片。
2. 贴片MOS导热路径：管芯-> 内置铜散热片（肚子低下） -> 接触热阻2 -> PCB过孔 -> 接触热阻3 -> 导热硅胶垫 -> 接触热阻4 -> 铝散热片。

再分析热阻，因为不管是贴片还是直插，MOS管内部的情况都差不多，这里忽略，只分析外部
1. 直插MOS，热阻1 = 接触热阻1。

    接触热阻为MOS管内置铜散热片与外置铝散热片之间的接触热阻。
2. 贴片MOS，热阻2 = 接触热阻2 + PCB过孔热阻 + 接触热阻3 + 硅胶垫热阻 + 接触热阻4。
    接触热阻3为MOS内置散热片与PCB铜皮的接触热阻，即焊锡的热阻。
    接触热阻3为PCB背面铜皮与硅胶垫接触热阻。
    接触热阻3为硅胶垫与外置铝散热片接触热阻。

现在分析PCB过孔热阻：就算你把MOS散热焊盘上打满过孔，过孔里灌满了锡。因为PCB工艺决定了两个相邻过孔有个最小间隔，所以所有过孔的孔面积之和<<散热焊盘面积。且锡导热系数大于铜。
剩下的就不用细说了，接触热阻2 + PCB过孔热阻 + 接触热阻3 + 硅胶垫热阻 + 接触热阻4  一定远大于  接触热阻1。
退一万步说，就算PCB过孔热阻是零，硅胶垫热阻也是零，最好情况下贴片MOS安装散热片的导热效果只能和直插相当，不可能更好。十倍更是无稽之谈。

sunnyquan

还是得根据实际情况来，没有特别大功率，当然得贴片，你看逆变器什么的，基本还都是直插件而且还是247封装的

yang9845

肯定贴片的散热更好，因为也可使用缝合孔焊接或者压接相应的散热，或者使用铝基板，论导热贴片的焊接更是比压接的高出几条街。
当然，贴片的对DIY和维修不友好倒是真的，但也没法了，各大厂现在都不出新的MOS了，低压的TO220的，在IFRB4110级别后就没更新了，247管也是在IRFP4468级别后也没更新了，这都多少年了。幸好高电压的还在更新插件封装的。

wine5

yang9845 发表于 2025-4-25 16:33
肯定贴片的散热更好，因为也可使用缝合孔焊接或者压接相应的散热，或者使用铝基板，论导热贴片的焊接更是比 ...

贴片搭配铝基板效果好，这个我认。其他我不认，理由见1楼。

不过铝基板通常只能做单面板，很多情况用不了。双面PCB还不成熟，价格高的离谱，交付周期也很长。

tntll

其实这和批量生产有关

对于个人来说，这都不是问题。只要没有体积限制，肯定都是直插的好

就是费料，当然成本也高

铃兰花匠

开关管开关管，都是工作在饱和区域，热量没有三极管那么大，所以散热也没那么高的要求！

wine5

tntll 发表于 2025-4-25 16:45
其实这和批量生产有关

对于个人来说，这都不是问题。只要没有体积限制，肯定都是直插的好

和批量生产有关，这个观点我比较赞同

落花萧然

看情况吧
要是在数字电路，mos管消耗功率很小，耗散也就小，发热不大
要是模拟电路工作在线性区，那就要独立散热了

qdmgw

直插假的太多，贴片的还好些

xddz202

大功率场效应管功率损耗比双极型三极管小得多，应用更加广泛。

add

这个要看需求而定

wjqok

有点想当然，
塑封的背面材料和正面不一样？纯铜导热效果是封装材料的几十倍

wjqok

图片上上电解电容器才是坑爹，还靠近散热片挤一堆。

wjqok

这一种sanyo电解电容器不知道是不是冒牌货，反正品质很一般很一般。

wine5

wjqok 发表于 2025-4-25 17:55
有点想当然，
塑封的背面材料和正面不一样？纯铜导热效果是封装材料的几十倍 ...

塑封的大电流MOS底下一定有个大大的热焊盘（没有的一定不是大电流的），正面必然是环氧树脂。。。

邪恶海盗

tntll 发表于 2025-4-25 16:45
其实这和批量生产有关

对于个人来说，这都不是问题。只要没有体积限制，肯定都是直插的好

+1，贴片可以用机器焊，插针的只能用人工...


二○二五年四月二十五日

wjqok

wine5 发表于 2025-4-25 17:58
塑封的大电流MOS底下一定有个大大的热焊盘（没有的一定不是大电流的），正面必然是环氧树脂。。。 ...

然后绝缘垫，
锡的导热效果也是好十来倍以上吧，

石墨

直插的成本高
   
贴片化是趋势

m3132427

根据实际情况能省则省，有的地方必须用插件