大電流が流せるパワーFETは、バイポーラ・トランジスタのようにベース電流を流す必要がないので、マイコンから直接駆動することもできます。 ところが、最近のTO-220型のMOSFETは、必要とされるVGS（ゲート・ソース間電圧）が意外に高いので、乾電池駆動のアプリケーションには向いていません。VGSが1VのMOSFETも存在しますが、表面実装タイプばかりです。仕方ない、TO-220風に改造してしまおう、というのがこの記事の主旨です。
超厚膜ハイブリッド・チップのコンセプト
ハイブリッドICって、ご存知でしょうか。
通常、ICというと、シリコン・チップをプラスチックのパッケージに封入したものですが、ハイブリッドICは、セラミックの基盤の上に様々な部品を配置し、ICの形状に作り上げたものです。
市販の部品を並べて作成することもできるので、シリコン・チップを開発するのに比べて時間もコストも少なくなります。
反面、大量生産には向いていない手法です。
ここで作成しようとしているハイブリッド・チップは、下の設計図のように、市販のガラス・エポキシ銅箔基板の上に部品を並べて、ICのような足を取り付けたものです。
今回の目標は、SOT-23型の表面実装型MOSFETを搭載したTO-220型互換のチップです。 搭載する部品は一つだけなので、ハイブリッドICと呼ぶのは、ふさわしくありませんね。
ハイブリッドICは、基盤の材質や作り方によって、厚膜、薄膜などと呼ばれていますが、ここで作成するチップは、かなりの厚みを持つことが予想されますので、「超厚膜ハイブリッド・チップ」と名づけました。
基盤を作成する
まず、基盤を作成します。
基盤の材料は、ガラス・エポキシ基板の端切れです。
大きさは、7mm×8mm程度になっています。 作業をしやすくするため、これらの基盤を別のガラス・エポキシ基板の上に両面テープで固定しました。
この基盤に設計図に従って、油性のペンでパターンを描きます。 このパターンは、基盤作成の作業をするときの目安になるものです。
次は、パターンに沿って、銅箔を削っていきます。 銅箔をを削る幅は、太くても0.8mm程度にする必要があることが設計図からわかります。 そのために、私が使用したのが、 （株）キソパワーツールの 28510型ミニルータです。
このミニルータには、様々な種類のビット（先端工具）を取り付けることができます。 いろいろと試した結果、もっとも銅箔を削るのに適したビットは、サンフレックス株式会社が販売している0.8mm径の「精密ミニヤスリ」でした。
このビットを使って、パターンに沿って銅箔を削っていくと基盤ができあがります。
さらに、基盤表面を磨いた上でフラックスを塗っておくと、この後の組み立てが楽になります。
次回は、できあがった基盤に端子と部品を実装します。