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安森美半導(dǎo)體創(chuàng)新的ATPAK 封裝用于汽車(chē)應(yīng)
ATPAK封裝采用夾焊技術(shù)提升散熱性
隨著封裝尺寸變得更小，器件內(nèi)的溫度往往增高，因?yàn)樗兊酶y于導(dǎo)出多余熱量。而散熱性對(duì)總能效、安全及系統(tǒng)可靠性至關(guān)重要。ATPAK封裝采用夾焊技術(shù)，可將熱阻抗及總導(dǎo)通電阻降至低，比采用傳統(tǒng)的金屬線粘結(jié)的DPAK封裝大大提升電流處理能力。熱阻抗是指1 W熱量所引起的溫升大小，單位為℃/W。熱阻抗越低，散熱性越好。經(jīng)選用相同規(guī)格的ATPAK和 DPAK 器件進(jìn)行測(cè)試和對(duì)比，結(jié)果顯示即使無(wú)散熱片時(shí)的熱阻抗相同，在采用散熱片后 ATPAK 比 DPAK 的熱阻抗低 6℃/W。具體測(cè)試詳情
傳統(tǒng)的金屬線粘結(jié)使用金、銅或鋁來(lái)連接封裝中硅芯片的每個(gè)電極。然而，由于每種線都相對(duì)較薄，這從根本上限制了電流處理。通過(guò)增添更多并聯(lián)的導(dǎo)線可減少這限制，但這將影響整體成本，且可并聯(lián)邦定的導(dǎo)線數(shù)量有實(shí)際限制。由于汽車(chē)功率MOSFET在高溫環(huán)境下執(zhí)行大電流驅(qū)動(dòng)控制，低導(dǎo)通阻抗是汽車(chē)方案的一項(xiàng)關(guān)鍵性能因數(shù)。對(duì)于低導(dǎo)通電阻的MOSFET，導(dǎo)線電阻可代表封裝中相當(dāng)大的總阻抗。尤其在要求導(dǎo)通阻抗低于20 mΩ的應(yīng)用中，導(dǎo)線的阻抗不能忽略。
夾焊技術(shù)使用銅夾直接連接每個(gè)電極，可大幅降低漏-源極路徑電氣阻抗，從而降低導(dǎo)通阻抗，并實(shí)現(xiàn)更好的熱傳導(dǎo)。測(cè)試結(jié)果顯示，夾焊比鋁線粘結(jié)降低30%的導(dǎo)通阻抗，比金線粘結(jié)降低達(dá)90%的導(dǎo)通阻抗。而且?jiàn)A焊技術(shù)使用寬橫截面積的銅板，大大提高了電流處理能力，消除傳統(tǒng)工藝中高電流可熔斷導(dǎo)線的問(wèn)題。
ATPAK電流處理能力高達(dá)100 A，這也是D2PAK能達(dá)到的大電流處理能力。而且，ATPAK的成本幾乎與DPAK一樣。因此，在設(shè)計(jì)中采用ATPAK替代D2PAK，既可減小50%的封裝尺寸，又可實(shí)現(xiàn)相同的性能，達(dá)到節(jié)省空間和提升功率處理能力的雙重目的，還不增加成本。
ATPAK P溝道功率MOSFET的優(yōu)勢(shì)
經(jīng)與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的P溝道MOSFET相比，安森美半導(dǎo)體的ATPAK P溝道MOSFET提供更小的尺寸、更低的導(dǎo)通阻抗、更高的電流處理能力和更出色的抗雪崩能力?？寡┍滥芰χ傅氖请姼兄写鎯?chǔ)的能量放電到功率MOSFET中時(shí)的易受影響程度。此外，靜電放電(ESD)總是封裝及實(shí)際使用要克服的挑戰(zhàn)，汽車(chē)應(yīng)用環(huán)境中可能會(huì)出現(xiàn)ESD，原因是機(jī)械摩擦，此外，干燥的空氣往往也會(huì)增加靜電放電。ESD可能會(huì)導(dǎo)致機(jī)械故障。所以安森美半導(dǎo)體的ATPAK P溝道功率MOSFET嵌入保護(hù)二極管以增強(qiáng)ESD強(qiáng)固性。
相比N溝道MOSFET需要電荷泵以降低導(dǎo)通阻抗，P溝道方案無(wú)需電荷泵，以更少的元件提供更簡(jiǎn)單和更可靠的驅(qū)動(dòng)。
安森美半導(dǎo)體的P溝道汽車(chē)MOSFET產(chǎn)品陣容
安森美半導(dǎo)體提供寬廣的P溝道MOSFET產(chǎn)品系列以滿足各種不同的汽車(chē)應(yīng)用需求，采用ATPAK封裝的P溝道MOSFET由于低導(dǎo)通電阻和的散熱性，可用于達(dá)65 W的應(yīng)用。設(shè)計(jì)人員可根據(jù)具體設(shè)計(jì)需求選擇適合的MOSFET。