用于12/48 V DC/DC转换的正确封装

在本系列的最后一篇博客中,我们来看一下12 V至48 V DC/DC转换的具体封装和MOSFET要求。

我在“功率MOSFET 48V系统中的重要组件”中简单介绍了功率MOSFET的功能以及它们如何适用于汽车应用,例如48伏起动发电机的电机控制。在本系列的最后一章中,我将讲解最新MOSFET封装解决方案的优点,以及为何应将它们作为大部分汽车系统的首选方案。此外,我们还将深入探讨其中一种重要的48伏系统,即48 V DC/DC转换器,并快速浏览其基本功能和功率半导体内容。

功率MOSFET封装 – 铜夹封装的优点

功率MOSFET封装向来尺寸较大,因为这提供了更好的散热和性能,提高了器件整体安全性和可靠性。TO-220、TO-247、I²PAK、DPAK和D²PAK等传统封装已经使用多年,鉴于其成本和众所周知的特性,一些供应商仍在采用这些封装。

但是,随着汽车电子系统变得越来越先进,功率MOSFET器件也必须变得更加高效。因此,采用铜夹粘合技术的封装悄然问世,取代了焊线技术用于MOSFET端子连接。铜夹技术具有诸多优点,包括更低的器件总电阻、更高的功率密度和更好的开关性能。

LFPAK就是此类封装设计的一种,自2003年推出以来在许多汽车应用中得到了广泛认可。LFPAK的主要优点是在热性能要求苛刻的环境中具有更高性能,在此类环境中,器件电路板的可靠性至关重要。另一关键技术因素是器件的引脚更短,可大幅度降低电感和封装电阻。相较于其他封装,例如使用微引脚代替引脚的功率四侧扁平无引脚(PQFN)封装,外露引脚还有助于更好地处理应力。

图1显示了LFPAK相较于传统焊线DPAK的封装尺寸改进。据估计,5 mm x 6 mm LFPAK(或LFPAK56)还不到DPAK总尺寸的一半,却可提供更低的封装电阻和更高的功率密度。有关LFPAK及其铜夹技术优点的更多信息,请观看此快速学习视频

LFPAK33 to LFPAK88 current handling

未来发展趋势

在本博客系列中,我重点介绍了车辆电气化这个不断发展的话题,以及它如何影响汽车和功率半导体行业。深入探讨一些48伏系统并理解其工作原理和具体要求很有必要。毫无疑问,48伏系统将成为汽车行业的新主流。它支持将车辆动能恢复为48伏电池,可让内燃机汽车变得更加高效。

长远来看,48伏系统也可以应用于其他形式的电气化车辆,如完全混合动力汽车、插电式混合动力汽车和纯电动汽车。从功率半导体的角度来看,更具体地说是MOSFET,市场对更好、更高效的MOSFET的需求将持续存在。因此,制造商需要不断创新,并确保跟上最新的技术趋势。也正因如此,LFPAK等封装将在提升系统效率和安全性方面发挥重要的作用。

Ivan Petrov

Ivan Petrov

Ivan近期获得曼彻斯特大学电气和电子工程专业工程学学士(荣誉)学位,其于2016年9月加入安世半导体担任技术营销工程师一职,并在短短的一年后晋升为研究生营销工程师。他负责功率半导体业务的市场分析。在过去的一年里,他发表了几篇深受好评的传统动力系统报告,并开始致力于汽车电气化这一迅速发展的领域。Ivan对电动车(xEV)系统的了解来自于其静态研究、参与的众多xEV会议和全球客户拜访。在工作之余,他是一名活跃的网球选手,他的比赛风格和外表曾被人拿来与罗杰·费德勒和格里戈尔·季米特洛夫比较。