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铜夹如何为未来的电力制造完美的封装

星星科技指导员 来源:安世半导体 作者:Ding Yandoc 2023-02-03 10:26 次阅读

Nexperia的铜夹技术改变了电源封装的游戏规则,并继续引领性能和效率的步伐。现在,我们大约 90% 的产品系列使用 LFPAK 无损耗封装,该封装早在 2002 年就引入了铜夹,该技术在装有我们最新 GaN FET 的新型 CCPAK1212 中占有突出地位。

我们开发了LFPAK,以满足计算行业在为最新处理器供电时对极高电流的需求。随着每个新的硅技术节点在片上带来指数级的晶体管,同时降低电源电压,峰值电流开始向200 A甚至更高。这扩展了业界参考SO-8晶体管封装的功能,推动电源设计转向更大的封装,如DPAK甚至D2PAK,以处理这一切。

我们开发了LFPAK56,以从流行的SO-8封装尺寸中提供更多功率,因此LFPAK56可以代替DPAK或D2PAK。我们的第一代 25 V MOSFET(以其尺寸 – 56 mm x 5 mm 命名)具有 RDS(开启)最大漏极电流可与 DPAK 中的类似器件相媲美,尽管占位面积不到尺寸的一半:30 mm2,而 DPAK 的 70 毫米2.铜夹附件取代了芯片和引线框架之间的传统键合线连接,具有巨大的横截面积,因此大大提高了电气和热性能。

起初,业界持怀疑态度:这款不到DPAK一半的LFPAK56如何实现同等的热性能?有些人怀疑夹子附件的可靠性,尽管物理学是毋庸置疑的:将夹子直接焊接到芯片上的源极连接上,消除了通常在连接键合线的地方出现的高电流密度区域。因此,铜夹可防止在这些位置形成温度“热点”,从而保护晶体管。

可靠性和热性能测试充分表明,LFPAK可以像声称的那样运行。LFPAK56还通过了严格的AEC-Q101汽车认证,事实上,它大大超过了所有要求。

铜夹还降低了封装电感,比传统的引线键合封装低三倍,从而实现更好的开关效率和更低的EMI。在当今的电源设计中,提高开关效率变得越来越重要,这些设计针对更高的频率以实现更高的功率密度和更快的动态响应。这就是为什么我们最新的铜夹封装CCPAK1212是我们新型GaN功率晶体管的绝佳选择。其宽带隙技术在快速开关设计中提供了出色的效率,使GaN和铜夹成为完美的配对。

审核编辑:郭

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