来源 :国产IC,作者:米饭
随着半导体功率器件的使用环境和性能要求越来越高,器件散热能力要求也随之提高。器件散热问题导致的失效占了总失效的一半以上,而通过封装技术升级,是提高器件散热能力的有效途径之一。
--TOLL的优势--
在BMS与电机控制产品中,输出功率越来越大而体积空间则要求越来越轻薄短小,除了DFN5X6和TO263封装外,现在市面上使用TOLL封装的场景越来越多,且成趋势。
总结TOLL有着如下优点:
1. 低封装寄生和电感效应,具有更低的导通阻抗;
2. 最多能放置6根20mil的金属打线(如图二),最大ID电流约360A左右,封装电阻可以降低到0.2mR;
3. 较D2PAK封装布局缩小30%,厚度只有其50%,但是较DNF5X6大的多;
4. 拥有可焊侧翼,可光学AOI检查器件上板焊点连接质量,适用于汽车应用市场;
散热面积较DFN5X6大得多,故能承受更多的功耗,散热好;
5. 封装尺寸厚度较DFN5X6高,但仍仅有2.3mm,对比其他周边零件还是有不占空间高度的优势;
结论 : 综合上述特性TOLL封装在BMS与电机控制器产品中,可以发挥出并联数量少、较大的PD功率、散热效率好等,让产品更容易设计及符合电气规范要求。
--双面散热DFN56--
双面散热DFN56在兼容传统DFN56尺寸的情况下,则采用Cu—clip工艺,焊接面大、散热强、寄生参数小、双面散热封装设计,实现更好的散热性能。
顶部散热的主要优势在于:
1.满足更大功率需求:优化利用电路板空间,采用开尔文源极连接,减少源极寄生电感.
2.提高功率密度:顶部散热可实现最高电路板利用率;
3.提高效率: 经优化的结构具有低电阻和超低寄生电感,可实现更高效率;
4.减轻重量:综合优化散热和发热,有助于打造更小巧的外壳,从而减少用料,减轻重量。
在PDFN5X6的封装方式下,热量从功率产生的结散发到环境中去,主要可能有两种途径,朝下或朝上。由于面积小,侧面途径几乎可以忽略。
如下图,封装简化的电气等效热网络, 热阻(Rth)主要由硅芯片,焊料(底部/顶部),夹子/引线组成。
上述数字清楚表明,若想提高功率密度,设计师应该使用双面散热器件,因为与传统的PDFN5X6相比,从结到顶部的热阻优势相当明显,大约低4~5倍。
总结,
TOLL与双面散热DFN56在电流能力与体积上各有优势,客户可以结合自身应用进行有效选择,随着封装工艺的不断优化提升,更多更新的封装工艺也在丰富应用市场的选择。
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