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    MOS管内部封装改进技术概览

    来源:凯高达资讯组 时间:2012-03-07 浏览次数:3731

    MOS管内部封装改进技术概览

      前面我们所介绍的是MOSFET的外部封装技术,其实最新封装技术也包括内部封装技术的改进,归纳起来总共有三个方面:一是改进封装内部的互连技术,二是增加漏极散热板,三是改变散热的热传导方向。下面我们分别介绍这三种内部封装改进技术。

      封装内部的互连技术

     

      之前的封装标准,如:TO,D-PAK,SOT,SOP等多采用焊线式的内部互连。而当CPU或GPU供电进展到低电压、大电流时代,例如焊线式的SO-8封装就受到了封装电阻、封装电感、PN结到PCB和外壳热阻等因素的限制。

    SO-8内部封装结构

     

    SO-8内部封装结构

      上述四种限制对其电学和热学性能有着极大的影响。随着电流密度要求的提高,MOSFET厂商采用SO-8的尺寸规格,同时对焊线互连形式进行改进,用金属带、或金属夹板代替焊线,降低封装电阻、电感和热阻。

    标准型SO-8与无导线SO-8封装形式的对比

     

    标准型SO-8与无导线SO-8封装形式的对比

      国际整流器(IR)的改进技术称之为Copper Strap,威世(Vishay)称之为Power Connect 技术,还有称之为Wireless Package。

    国际整流器的Copper Strap技术

     

    国际整流器的Copper Strap技术

      据悉再用铜带取代焊线后,热阻降低了10-20%,源极至封装的电阻降低了61%。

    威世的Power Connect技术和飞兆半导体的Wirless Package技术

     

    威世的Power Connect技术和飞兆半导体的Wirless Package技术

      增加漏极散热板

     

      标准的SO-8封装采用塑料将芯片包围,低热阻的热传导通路只是芯片到PCB的引脚。而底部紧贴PCB的塑料外壳是热的不良导体,故而影响了漏极的散热。所以改进的方法自然就是要除去引线框下方的塑封化合物,方法就是让引线框金属结构直接或加一层金属板与PCB接触,并焊接到PCB焊盘上,这样就提供了更多的散热接触面积,把热量从芯片上带走。同时也可以制成更薄的器件。

    威世Power-PAK技术

     

    威世Power-PAK技术

      威世的Power-PAK,法意半导体的Power SO-8,安美森半导体的SO-8 Flat Lead,瑞萨的WPAK、LFPAK,飞兆半导体的Power 56和Bottomless Package都采用这种散热技术。

     

      改变散热的热传导方向

     

     

      Power-PAK的封装虽然显著减小了芯片到PCB的热阻,但当电流需求继续增大时,PCB同时会出现热饱和现象。所以散热技术的进一步改进就是改变散热方向,让芯片的热量传导到散热器而不是PCB。

    Direct FET封装

     

    Direct FET封装
    瑞萨LFPAK-i封装

     

    瑞萨LFPAK-i封装


      瑞萨的LFPAK-I 封装,国际整流器的Direct FET封装就是这种散热技术。
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