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祝賀！安森美(onsemi)Top Cool MOSFET榮獲蓋世2023金輯獎·中國汽車新供應鏈百強“熱管理領域”先進技術獎！

“金輯獎”由蓋世發起，旨在“發現好公司·推廣好技術·成就汽車人”，2023第五屆金輯獎圍繞著“中國汽車新供應鏈百強”這個主題進行展開，重點聚焦在智能駕駛、智能座艙、軟件、芯片、人工智能、動力總成電氣化、智能底盤、車身及內外飾、低碳新材、熱管理領域，進行優秀企業發掘和先進技術解決方案的評選，向行業內外展示和報道這些優秀的創新科技企業和行業領軍人物，共同推動行業的發展和進步。

巧封裝大功效

在功率應用中，MOSFET往往是表面貼裝器件 (SMD)，如SO8FL、u8FL和LFPAK封裝類型。SMD成為首選技術的原因在于它具備良好的功率能力，能夠方便地自動放置和焊接，并且支持實現緊湊的方案。然而，SMD器件的散熱并不理想，因為其熱傳播路徑通常要通過印刷電路板PCB。在常規元件中，引線框架（包括裸露漏極焊盤）直接焊接到PCB上的覆銅區，從而提供從芯片到PCB的電連接和熱路徑。這是與PCB的唯一直接電熱連接，因為器件的其余部分被封閉在模塑中，僅通過對流散熱到周圍空氣中。

采用這種方法時，器件的熱傳遞效率嚴重依賴于PCB的特性，如覆銅的面積大小、層數、厚度和布局。無論電路板是否連接到散熱器，都是如此。由于熱路徑受限，并且PCB的低熱導率妨礙散熱，因此器件的最大功率能力受到限制。

常規散熱方法，熱量需要通過 PCB 傳輸到散熱器

為了解決這個問題，安森美開發了一種新的MOSFET封裝，讓引線框架（漏極）在封裝的頂部暴露出來。這種方法對應用布局/空間和熱傳遞都有好處——采用傳統方法對功率MOSFET進行散熱，雖然能實現相當緊湊小巧的方案，但出于散熱考慮，PCB的下側不能放置其他元器件。這種方法一般需要較大的PCB來容納所有必要的元件。頂部散熱器件的熱路徑向上，因此散熱器被放置在MOSFET上方，允許在下側布置功率器件、柵極驅動器和其他元件，從而可以使用較小的PCB。這種更緊湊的布局還使得柵極驅動走線可以更短，這對于高頻工作是個優勢。此外，由于不再要求熱量通過PCB，因此PCB本身將保持較低溫度水平，MOSFET周圍的元件將在較低溫度下工作，這有利于提高其可靠性。

頂部散熱器件將散熱器置于上方以改善布局和熱性能

新設計的可靠性更高從而增加整個系統的使用壽命。這些器件提供高功率應用所需的電氣效率，R_DS(ON)值低至1mΩ，而且柵極電荷(Qg)低(65nC)，從而降低高速開關應用中的損耗。

熱管理有訣竅

冷卻是高功率設計的最大挑戰之一，成功解決這個問題對于減小尺寸和重量至關重要，這在現代汽車設計中也是關鍵的考慮因素。隨著汽車內電子器件越來越多，尤其是當車內許多部件需要處于高功率運作時，汽車行業不斷尋求改善散熱的方法。對系統設計人員來說，能效越高，產生的廢熱越少。從熱管理的角度來看，這意味著可以減少散熱器或完全無需散熱器，從而削減方案的尺寸、重量和成本。

與傳統的表面貼裝MOSFET不同，Top Cool封裝將散熱焊盤移至頂部，允許將散熱器直接連接到器件的引線框架。由于金屬具有高熱導率，因此散熱器材料通常是金屬。例如大多數散熱器是鋁制的，其熱導率在100-210W/mk之間。與通過 PCB 散熱的常規方式相比，這種通過高熱導率材料散熱的方式大大降低了熱阻。熱導率和材料尺寸是決定熱阻的關鍵因素，熱阻越低，熱響應越好。

Top Cool封裝改善了MOSFET的散熱，從而提高汽車等關鍵應用的功率密度。因此，安森美Top Cool MOSFET不僅表現出卓越的電氣效率，而且消除了PCB中的熱路徑，從而顯著簡化設計，減小尺寸并降低成本。該系列TCPAK57封裝產品組合包括40V、60V和80V，這所有器件都能在175°C的結溫(Tj)下工作，并符合AEC-Q101車規認證和生產件批準程序(PPAP)。再加上其鷗翼式封裝，支持焊點檢查和實現卓越的系統級可靠性，非常適合于要求嚴苛的汽車應用。

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