开关二极管的封装形式多种多样,主要服务于不同的应用场景(如功率､频率､空间限制､散热需求､成本)和制造工艺(如通孔插装､表面贴装)｡以下是一些常见且重要的开关二极管封装类型,按主要类别归纳:
一､ 通孔插装封装(ThroughHole Technology THT)
这类封装具有引脚,需要插入印刷电路板(PCB)上的钻孔并进行焊接｡通常体积较大,但机械强度高,散热好,适合手工焊接､大电流或高可靠性应用｡
- DO系列 (Diode Outline):
DO35: 细长的玻璃封装,两端轴向引线｡非常经典的小信号开关二极管封装(如1N4148),常用于低频､小电流场合｡优点是成本低､寄生电容小｡
DO41: 比DO35更大､更结实的塑料或玻璃封装,两端轴向引线｡常用于中等功率的整流和开关应用(如1N4007系列整流管也可用于低频开关)｡散热能力和电流承受力优于DO35｡
DO15, DO27: 更大尺寸的轴向塑料封装,用于更高功率的二极管｡在开关应用中较少见,更多用于整流｡
- 轴向玻璃封装 (Axial Glass): 除了DO35,还有其他尺寸的玻璃轴向封装,原理类似,尺寸和功率能力不同｡
- 圆柱形塑封 (如 MELF Metal Electrode Leadless Face):
虽然本身是无引线的圆柱体,但传统上归类于需要特殊安装(贴片或插装)的封装｡两端为金属电极｡常见的有MiniMELF (SOD80) 和 MELF (SOD87)｡它结合了玻璃管的低寄生参数和SMD的尺寸优势,但焊接工艺要求较高｡常用于需要良好高频性能(低电容､低电感)的开关应用｡
二､ 表面贴装封装(Surface Mount Device SMD)
这类封装直接贴装在PCB表面焊盘上,通过回流焊焊接｡体积小､重量轻､自动化程度高,是现代电子设备的主流选择｡种类极其繁多｡
- 小信号封装 (低功耗/高速):
SOD系列 (Small Outline Diode):
SOD323: 非常小的封装(~1.7mm x 1.25mm),三引脚(中间常为阴极标记或空脚),两有效电极｡极其常用于空间受限的小信号､高速开关应用(如数字电路､射频开关)｡寄生电容和电感很小｡
SOD523: 比SOD323更小(~1.2mm x 0.8mm),两引脚｡用于要求极致微型化的场合｡
SOD123: 稍大一些(~2.65mm x 1.6mm),两引脚,呈翼形｡非常流行,在小信号开关和中小电流应用中性价比高,易于手工焊接｡
SOD80 (MiniMELF): 圆柱形表面贴装封装,如前所述｡性能好,但不如SOD323/123普及｡
SOD882 (DFN10062): 超小型扁平无引线封装(~1.0mm x 0.6mm),底部焊盘｡
SOT系列 (Small Outline Transistor): 虽然主要用于晶体管,但也广泛用于封装二极管(单个或成对/共阳/共阴)｡
SOT23: 小型三引脚封装(~2.9mm x 1.3mm)｡常用于封装单个二极管(用其中两脚)或双二极管(如开关电源中的续流/钳位二极管对)｡通用性强｡
SOT323: SOT23的缩小版(~2.0mm x 1.25mm)｡
SOT363 (SC70): 六引脚封装,可容纳多个二极管阵列,用于需要多个独立二极管或配置(如桥式)的紧凑设计中｡
SOT223: 三或四引脚,比SOT23大,带一个较大的散热片引脚(通常为Tab)｡用于中等功率的开关二极管(如肖特基二极管),提供更好的散热能力｡
- 功率型封装 (中高功率/开关电源):
SMA / SMB / SMC:
SMA (DO214AC): 扁平塑封,两端有L形翼状引脚｡常用于中小功率开关电源(如肖特基二极管)｡
SMB (DO214AA): 尺寸介于SMA和SMC之间｡
SMC (DO214AB): 三者中最大,散热能力最强,用于更高功率的开关应用｡
DFN / PowerDI (如 DFN20203, PowerDI 5): 扁平无引线封装,底部有大面积裸露焊盘(散热片)直接焊接在PCB铜箔上｡散热性能极佳,是高效能､高密度功率开关应用(如同步整流)的首选｡尺寸紧凑但能处理较大电流｡
TO252 (DPAK): 较大型的表面贴装功率封装,带金属散热片(Tab)焊接到PCB铜箔｡用于大功率开关二极管(如大电流肖特基或快恢复二极管)｡
TO263 (D2PAK): 比TO252更大,散热能力更强｡
选型考虑要点
- 功率/电流: 功耗和电流大小是选择封装尺寸和散热能力的关键｡
- 开关速度/频率: 高频应用(如RF开关､高速数字电路)要求低寄生电容(Cj)和低封装电感,优先选SOD323, SOD523, MiniMELF, 小尺寸SOT等｡
- 空间限制: 便携式､高密度设备首选微型SMD封装(SOD523, SOD323, DFN)｡
- 散热要求: 大功率应用需选带良好散热路径的封装(SMC, DFN/PowerDI, TO252, TO263)｡
- 制造工艺: 大批量生产以SMD为主(回流焊);维修､原型或特殊场景可能用到THT｡
- 成本: 通常标准､用量大的封装(如SOD123, SOT23, SMA)成本较低｡
- 电压: 高反向电压要求封装内部有足够的爬电距离和绝缘能力｡
总结表
| 主要类别 | 封装名称 | 特点 | 典型应用场景 |
| 通孔插装 | DO35 | 小信号,玻璃管,轴向,低成本,低寄生电容 | 低频小信号开关 |
| | DO41 | 中等功率,轴向塑料/玻璃 | 中等电流开关/低频整流 |
| | MiniMELF (SOD80)| 圆柱形SMD/THT,性能好 | 要求性能的小信号开关 |
| 表面贴装 | SOD323 | 超小型,三脚,极常用于小信号高速开关 | 数字电路､RF开关､空间受限应用 |
| | SOD523 | 比SOD323更小 | 极致微型化应用 |
| | SOD123 | 小型,翼形引脚,性价比高,非常流行 | 通用小信号/中小电流开关 |
| | SOT23 | 通用三脚封装,可容纳单管或双管 | 通用开关､逻辑电路 |
| | SOT223 | 带散热引脚,中等功率 | 中等功率开关电源 |
| | SMA (DO214AC) | 扁平塑封,L形脚,常用功率型 | 开关电源(肖特基等) |
| | SMB (DO214AA) | 尺寸介于SMA/SMC间 | 中等功率开关 |
| | SMC (DO214AB) | SMA/SMB/SMC中最大 | 较高功率开关 |
| | DFN/PowerDI | 无引线,底部大散热焊盘,散热极佳 | 高效能､高密度功率开关(如同步整流)首选 |
| | TO252 (DPAK) | 带金属散热片(Tab),大功率 | 大电流开关 |
| | TO263 (D2PAK) | 比TO252更大 | 超大功率开关 |
选择开关二极管封装时,务必结合具体器件的数据手册(Datasheet)中关于功耗､热阻(Rθja)､结温､安装方式以及推荐焊盘设计等信息进行综合评估｡
