满足供电需求的新型封装技术和MOSFET

理想的封装技术
半导体器件在改善功率密度方面受到许多限制。需要被控制器件内部的功率消耗以减小它对电路板面积和器件之间散热的影响。

图3显示了一个DaulCool封装和标准QFN封装的截面对比，以及在印制板（PCB）上和散热器之间的外部轮廓。这两种封装的外部轮廓是一样大的，工程师可以不用更改电路板而直接使用任意一种器件。在这两种封装中，管芯（图中的红色部分）被安装在引脚衬底上，铜连接片用于连接管芯顶部到右侧的源极引脚。这种结构降低了从管芯到顶部的热阻（RθJT），可以从标准QFN封装中大约10℃/W的热阻降到1.2℃/W。这也意味着到顶部的热阻大约等于到底部的热阻。另外，器件顶部的散热器必须是平底的，以使散热器与器件封装接触良好，保证散热和电气连接。因此，在器件封装和散热器之间也必须放置有良好的绝缘导热材料。

图3 DaulCool封装（上）和标准QFN封装（下）的截面对比图

图4 新型封装的散热能力比标准封装的高出接近80%

当DaulCool封装的器件安有散热器时，热量就会通过自然或强迫对流冷却形式从电路板传输到自由空气中。根据系统级仿真（如图4所示）的结果，这种散热方式可以实现比标准QFN封装多散去高达80%的热功率。

更高的散热能力可以为负载提供额外50%的电流。所以，当维持相同的结点温度时，可以获得更高的输出功率和改善功率密度。另外，散热能力的提高使得电路在提供额定电流的同时，还可以额外提供不超过额定电流50%的更高电流，并使器件工作在更低的温度、减少发热对其他器件的影响，也提高了系统的可靠性。