來源 :國產IC,作者:米飯
隨著半導體功率器件的使用環境和性能要求越來越高,器件散熱能力要求也隨之提高。器件散熱問題導致的失效占了總失效的一半以上,而通過封裝技術升級,是提高器件散熱能力的有效途徑之一。
--TOLL的優勢--
在BMS與電機控制產品中,輸出功率越來越大而體積空間則要求越來越輕薄短小,除了DFN5X6和TO263封裝外,現在市面上使用TOLL封裝的場景越來越多,且成趨勢。
總結TOLL有著如下優點:
1. 低封裝寄生和電感效應,具有更低的導通阻抗;
2. 最多能放置6根20mil的金屬打線(如圖二),最大ID電流約360A左右,封裝電阻可以降低到0.2mR;
3. 較D2PAK封裝布局縮小30%,厚度只有其50%,但是較DNF5X6大的多;
4. 擁有可焊側翼,可光學AOI檢查器件上板焊點連接質量,適用于汽車應用市場;
散熱面積較DFN5X6大得多,故能承受更多的功耗,散熱好;
5. 封裝尺寸厚度較DFN5X6高,但仍僅有2.3mm,對比其他周邊零件還是有不占空間高度的優勢;
結論 : 綜合上述特性TOLL封裝在BMS與電機控制器產品中,可以發揮出并聯數量少、較大的PD功率、散熱效率好等,讓產品更容易設計及符合電氣規范要求。
--雙面散熱DFN56--
雙面散熱DFN56在兼容傳統DFN56尺寸的情況下,則采用Cu—clip工藝,焊接面大、散熱強、寄生參數小、雙面散熱封裝設計,實現更好的散熱性能。
頂部散熱的主要優勢在于:
1.滿足更大功率需求:優化利用電路板空間,采用開爾文源極連接,減少源極寄生電感.
2.提高功率密度:頂部散熱可實現最高電路板利用率;
3.提高效率: 經優化的結構具有低電阻和超低寄生電感,可實現更高效率;
4.減輕重量:綜合優化散熱和發熱,有助于打造更小巧的外殼,從而減少用料,減輕重量。
在PDFN5X6的封裝方式下,熱量從功率產生的結散發到環境中去,主要可能有兩種途徑,朝下或朝上。由于面積小,側面途徑幾乎可以忽略。
如下圖,封裝簡化的電氣等效熱網絡, 熱阻(Rth)主要由硅芯片,焊料(底部/頂部),夾子/引線組成。
上述數字清楚表明,若想提高功率密度,設計師應該使用雙面散熱器件,因為與傳統的PDFN5X6相比,從結到頂部的熱阻優勢相當明顯,大約低4~5倍。
總結,
TOLL與雙面散熱DFN56在電流能力與體積上各有優勢,客戶可以結合自身應用進行有效選擇,隨著封裝工藝的不斷優化提升,更多更新的封裝工藝也在豐富應用市場的選擇。
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原文標題:功率器件封裝TOLL與雙面散熱DFN56的各自優勢
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