Le SOT-23 est un boîtier de semi-conducteur à montage en surface très courant et largement utilisé, particulièrement adapté aux transistors basse consommation (y compris les MOSFET, les BJT), aux diodes et aux circuits intégrés.

1. Présentation du boîtier SOT-23

Nom complet : Transistor à petit contour 23

Type : Dispositif à montage en surface

Caractéristiques : Petite taille, faible coût, convient aux installations de circuits imprimés haute densité.

Principales applications : Électronique grand public, téléphones portables, ordinateurs portables, appareils portables et autres applications où l’espace est crucial.

2. Structure et caractéristiques physiques de l'emballage

Forme et taille:

Le composant se présente sous la forme d'un boîtier rectangulaire en plastique. Ses dimensions typiques sont très réduites : environ 2.9 mm de longueur, 1.3 mm de largeur et 1.0 mm de hauteur. Grâce à ces dimensions compactes, il occupe un espace minimal sur le circuit imprimé.

Nombre et disposition des broches :

La version la plus courante est un boîtier à 3 broches (SOT-23-3), qui est la configuration préférée pour les MOSFET.

Il existe également des variantes à 5 broches (SOT-23-5) ou à 6 broches (SOT-23-6), utilisées pour les circuits intégrés avec plusieurs transistors ou une broche d'activation.

Les broches s'étendent généralement vers l'extérieur en forme d'« aile de mouette », ce qui facilite le soudage et l'inspection.

Exemple de brochage (pour un MOSFET N à 3 broches) :

Broche 1 (Source) : Borne source.

Broche 2 (Grille) : Borne de grille.

Broche 3 (Drain) : Borne de drainage.

Remarque importante : le brochage peut varier d’un fabricant à l’autre ! Consultez toujours la fiche technique correspondant à la référence du produit pour vérifier le brochage. Les brochages courants sont GDS et SGD.

Le schéma ci-dessous illustre la taille et la disposition typiques des broches d'un boîtier SOT-23 :

3. Caractéristiques et performances des MOSFET SOT-23

De par sa taille minuscule, le MOSFET en boîtier SOT-23 présente un positionnement et des limitations bien définis en termes de performances :

Avantages :

Compact : Son principal avantage, permettant de gagner un espace précieux sur le circuit imprimé.

Faible coût : Grâce à des matériaux d'emballage minimaux et à des processus de fabrication éprouvés, les MOSFET SOT-23 sont très rentables.

Léger : Idéal pour les appareils portables.

Bonnes performances à haute fréquence : ses broches courtes et sa faible inductance parasite le rendent adapté aux applications de commutation à haute fréquence.

Inconvénients et limites :

Puissance admissible limitée : sa principale limitation. De par sa petite taille, sa dissipation thermique est médiocre.

Résistance à l'état passant relativement élevée : en raison de la petite taille de la puce, la résistance à l'état passant a tendance à être plus élevée que celle des boîtiers MOSFET plus grands.

Gestion des faibles courants : En règle générale, il ne peut gérer que des courants continus allant de quelques centaines de milliampères à 1-2 A.

4. Applications typiques

Les MOSFET SOT-23 sont généralement utilisés dans les circuits de commutation et de commande basse consommation, tels que :

Commutation de charge : Contrôle de l’alimentation électrique d’un module de circuit.

Adaptation de niveau : Convertit les niveaux logiques entre différentes tensions.

Commutation de signaux : commuter les signaux analogiques ou numériques.

Entraînement de moteurs : Entraînement de très petits moteurs à courant continu (par exemple, moteurs de jouets).

Pilotage de LED : Contrôle des LED à faible courant.

5. Considérations relatives à la sélection et à l'utilisation

Vérification du brochage : Là encore, il est crucial de consulter la fiche technique pour confirmer le brochage, car celui-ci peut varier d’un fabricant à l’autre.

Performance thermique:

Veuillez prêter attention à la dissipation de puissance maximale et à la résistance thermique jonction-ambiante indiquées dans la fiche technique. Si la dissipation de puissance est élevée, les pistes de cuivre du circuit imprimé devraient contribuer à la dissipation thermique. Si un dissipateur thermique est présent, assurez-vous qu'il est bien connecté au pad thermique.

Vérifier les paramètres électriques :

Les tensions Vds (tension drain-source) et Vgs (tension grille-source) doivent respecter les valeurs nominales de tension requises.

Le courant de drain continu (Id) doit satisfaire aux exigences de courant du circuit avec une certaine marge.

Rds(on) (Résistance à l'état passant) doit être faible pour minimiser les pertes par conduction.

Considérations relatives au soudage :

Pour le soudage manuel, utilisez un fer à souder à pointe fine et veillez à éviter les ponts de soudure entre les broches.

Le brasage par refusion est la méthode la plus courante pour la production de masse.

Résumé

En conclusion, le boîtier SOT-23 est l'un des plus basiques et des plus utilisés par les ingénieurs en électronique. Lorsqu'on a besoin d'un petit commutateur économique pour gérer des signaux ou commander des charges de faible puissance, c'est souvent le choix privilégié. Cependant, pour des applications nécessitant une puissance importante, il est préférable d'opter pour un boîtier MOSFET plus grand.