东芝新型L-TOGL封装车载MOSFET的功能特性分析

近年来，随着汽车电子化的快速发展和电动汽车销量的持续攀升，车载MOSFET市场增长迅速。在功率半导体技术不断进步的推动下，车载MOSFET性能持续提升，器件的功率密度和可靠性越来越高，功耗也越来越低，为电动汽车的发展提供了强大动力。

另一个趋势是，满足电动汽车车载设备更大功耗的元器件的需求持续增加。而一些新型高散热封装的出现，正在为提高板上热循环性能，实现更高效率和功率密度添砖加瓦。

东芝推出的采用新型高散热封装的车载40 V N沟道功率MOSFET XPQR3004PB和XPQ1R004PB就是这样的产品。

东芝新型L-TOGL封装车载MOSFET

MOSFET功能特性分析

东芝已出货的上述两款新产品是采用新型L-TOGL（大型晶体管轮廓鸥翼式引脚）封装的车载40 V N沟道功率MOSFET，除了具有高额定漏极电流和低导通电阻外，还支持大电流和高散热。

封装和内部电路

在器件结构上，上述产品没有采用焊锡连接的内部接线柱结构，而是引入了铜夹片（Cu clip），实现了源极连接件和外部引脚的一体化。源极引脚采用多针结构，与现有的TO-220SM（W）封装相比，封装电阻降低了约70%，从而将XPQR3004PB的漏极额定电流（DC）提高到400A，比当前采用TO-220SM（W）封装的TKR74F04PB产品高出1.6倍。另外，XPQR3004PB采用厚铜框，使内沟道到外壳热阻比TKR74F04PB降低了50%。这些特性有利于实现更大的电流，同时降低车载设备的损耗。

东芝新开发的S-TOGL和L-TOGL都是采用铜夹片结构（无接线柱结构）和多引脚结构的封装。铜连接器结构的发展顺应了车载MOSFET的封装技术趋势，实现了更大的电流，使性能得以进一步提升。

车载MOSFET封装技术趋势

凭借新型封装技术，东芝新产品进一步简化了散热设计，同时显著减少了半导体继电器和一体化起动发电机变频器等需要大电流的应用所需的MOSFET数量，进而帮助缩小系统尺寸。

如果客户需要并联多个器件，满足车载设备对更大工作电流的需求，东芝可按照每卷产品栅极阈值电压浮动范围0.4 V对产品进行分组，以支持两款新品的分组出货，确保客户在设计时使用同一组别的产品，从而减少特性偏差。

通常，车载设备需要在各种温度环境下工作，所以表面贴装的焊点可靠性是一个需要考虑的关键因素。新产品采用的鸥翼式引脚恰恰可以降低贴装应力，提高焊点的可靠性。

MOSFET的主要特性

40 V N沟道功率MOSFET XPQR3004PB和XPQ1R004PB的特性如下：

产品已通过AEC-Q101认证

低漏源导通电阻：XPQR3004PB为RDS(on)＝0.23 mΩ（典型值）（VGS＝10 V）；XPQ1R004PB为RDS(on)＝0.8 mΩ（典型值）（VGS＝10 V）

低漏电流：IDSS＝10 µA（最大值）（VDS＝40 V）

高额定漏极电流：XPQR3004PB为ID＝400 A；XPQ1R004PB为ID＝200 A

增强模式：XPQ1R004PB为Vth＝2.0～3.0 V（VDS＝10 V，ID＝0.5 mA）；XPQR3004PB为Vth＝2.0～3.0 V（VDS＝10 V，ID＝1.0 mA）

采用新型鸥翼引脚L-TOGL封装

以下是产品的主要规格：

主要规格

产品亮点及应用方向

东芝推出的采用新型L-TOGL封装的车载MOSFET以其高额定漏极电流、低导通电阻和大散热能力等特点，为大电流车载设备提供了强有力的支持。器件具有很强的通流能力，支持车载设备对更大电流的需求。其应用方向主要包括：车载设备变频器、半导体继电器、负载开关、开关稳压器、电机驱动器、DC-DC转换器等。

未来，随着汽车电子化和电动汽车市场的持续发展，这两款产品有望在车载MOSFET市场中占据重要地位。东芝也将继续扩大其采用新型封装的功率产品线，根据市场需求推出优化功能和功率特性的MOSFET产品，满足车载应用的多种不同需求，推动汽车系统电气化向纵深发展。

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