攻克汽车热管理挑战，安森美Top Cool MOSFET荣获“金辑奖2023中国汽车新供应链百强”

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祝贺！安森美 (onsemi) Top Cool MOSFET荣获盖世2023金辑奖·中国汽车新供应链百强“热管理领域”先进技术奖！

   

   

“金辑奖”由盖世发起，旨在“发现好公司·推广好技术·成就汽车人”，2023第五届金辑奖围绕着“中国汽车新供应链百强”这个主题进行展开，重点聚焦在智能驾驶、智能座舱、软件、芯片、人工智能、动力总成电气化、智能底盘、车身及内外饰、低碳新材、热管理领域，进行优秀企业发掘和先进技术解决方案的评选，向行业内外展示和报道这些优秀的创新科技企业和行业领军人物，共同推动行业的发展和进步。

 巧封装大功效

在功率应用中，MOSFET往往是表面贴装器件 (SMD)，如SO8FL、u8FL和LFPAK封装类型。SMD成为首选技术的原因在于它具备良好的功率能力，能够方便地自动放置和焊接，并且支持实现紧凑的方案。然而，SMD器件的散热并不理想，因为其热传播路径通常要通过印刷电路板PCB。在常规元件中，引线框架（包括裸露漏极焊盘）直接焊接到PCB上的覆铜区，从而提供从芯片到PCB的电连接和热路径。这是与PCB的唯一直接电热连接，因为器件的其余部分被封闭在模塑中，仅通过对流散热到周围空气中。

 

采用这种方法时，器件的热传递效率严重依赖于PCB的特性，如覆铜的面积大小、层数、厚度和布局。无论电路板是否连接到散热器，都是如此。由于热路径受限，并且PCB的低热导率妨碍散热，因此器件的最大功率能力受到限制。

 

常规散热方法，热量需要通过 PCB 传输到散热器

 

为了解决这个问题，安森美开发了一种新的MOSFET封装，让引线框架（漏极）在封装的顶部暴露出来。这种方法对应用布局/空间和热传递都有好处——采用传统方法对功率MOSFET进行散热，虽然能实现相当紧凑小巧的方案，但出于散热考虑，PCB的下侧不能放置其他元器件。这种方法一般需要较大的PCB来容纳所有必要的元件。顶部散热器件的热路径向上，因此散热器被放置在MOSFET上方，允许在下侧布置功率器件、栅极驱动器和其他元件，从而可以使用较小的PCB。这种更紧凑的布局还使得栅极驱动走线可以更短，这对于高频工作是个优势。此外，由于不再要求热量通过PCB，因此PCB本身将保持较低温度水平，MOSFET周围的元件将在较低温度下工作，这有利于提高其可靠性。

顶部散热器件将散热器置于上方以改善布局和热性能

 

新设计的可靠性更高从而增加整个系统的使用寿命。这些器件提供高功率应用所需的电气效率，R_DS(ON)值低至1mΩ，而且栅极电荷(Qg)低(65nC)，从而降低高速开关应用中的损耗。

 热管理有诀窍

冷却是高功率设计的最大挑战之一，成功解决这个问题对于减小尺寸和重量至关重要，这在现代汽车设计中也是关键的考虑因素。随着汽车内电子器件越来越多，尤其是当车内许多部件需要处于高功率运作时，汽车行业不断寻求改善散热的方法。对系统设计人员来说，能效越高，产生的废热越少。从热管理的角度来看，这意味着可以减少散热器或完全无需散热器，从而削减方案的尺寸、重量和成本。

 

与传统的表面贴装MOSFET不同，Top Cool封装将散热焊盘移至顶部，允许将散热器直接连接到器件的引线框架。由于金属具有高热导率，因此散热器材料通常是金属。例如大多数散热器是铝制的，其热导率在100-210W/mk之间。与通过 PCB 散热的常规方式相比，这种通过高热导率材料散热的方式大大降低了热阻。热导率和材料尺寸是决定热阻的关键因素，热阻越低，热响应越好。

 

Top Cool封装改善了MOSFET的散热，从而提高汽车等关键应用的功率密度。因此，安森美Top Cool MOSFET不仅表现出卓越的电气效率，而且消除了PCB中的热路径，从而显著简化设计，减小尺寸并降低成本。该系列TCPAK57封装产品组合包括40V、60V和80V，这所有器件都能在175°C的结温(Tj)下工作，并符合AEC-Q101车规认证和生产件批准程序(PPAP)。再加上其鸥翼式封装，支持焊点检查和实现卓越的系统级可靠性，非常适合于要求严苛的汽车应用。

 

 

不容错过的汽车热管理tips01详解MOSFET顶部散热封装02高功率降压转换的散热评估测试原理      

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原文标题：攻克汽车热管理挑战，安森美Top Cool MOSFET荣获“金辑奖2023中国汽车新供应链百强”

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