近日，國內功率半導體領域迎來突破性進展——微碧半導體（VBsemi）正式推出新品VBGQTA1101，采用創新TOLT-16封裝。這不僅是中國首款采用頂部散熱技術的功率MOSFET，更以"熱傳導與電流路徑解耦"的核心設計，實現了功率密度與散熱效率的跨越式升級，標志著我國在高功率半導體封裝技術領域成功躋身國際先進行列！

TOLT-16封裝圖

創新封裝，破解高功率散熱難題

VBGQTA1101采用的TOLT封裝，通過將散熱路徑與電流傳輸路徑分離，徹底解決了傳統封裝中熱管理與電氣性能相互制約的痛點：

- 熱阻大幅降低90%，整體耗散功率提升超90%，輕松應對415A大電流、100V高壓的嚴苛工況；

- 結區到散熱器熱阻降低20%以上，即使在FR4標準PCB板上，也能顯著降低電路板溫度；

- 頂部直連散熱器，消除PCB焊料熱阻，為工程師提供"更高功率輸出"或"更省冷卻成本"的靈活選擇。

無引腳封裝當中從性能最小DFN2X2到最大的 TOLL封裝，其中TOLT又是基于TOLL為基礎的全新封裝。下面是TOLL封裝和TOLT封裝的對比

TOLL封裝和TOLT封裝的對比圖

可以發現和TOLL封裝相比較，TOLT最大的改進在于熱阻降低非常明顯整體耗散功提升超過90%以上。

TOLT封裝還具有以下優點：

1，TOLT封裝技術能實現極高的功率輸出。得益于頂部散熱設計帶來的顯著提升，該方案無需增加元件數量和系統體積即可滿足高功率需求應用。正因如此，TOLT封裝特別適用于大電流應用場景。如電動自行車、電動滑板車、電動摩托車、微型電動車和叉車等應用。

2，消除PCB和焊料互連來縮短散熱通路，對MOSFET的性能提升具有顯著影響。有實驗對這兩種方案進行了研究，結果顯示：即使采用傳統方案，使用FR4型PCB時，從結區到散熱器的總熱阻仍可至少降低20%。對于研發工程師而言，這意味著要么在相同功率應用下節省冷卻系統成本，要么通過相同系統架構實現更高功率輸出。

方案對比圖

3，由于底部無需散熱，其它元器件可以設計在另外一面，更加節省空間，同時源極和漏極爬電距離增加，絕緣效果更好。

封裝解剖圖

多領域應用，賦能產業升級

電動交通領域

電機控制器：作為電機驅動的核心開關元件，確保大電流下的高效可靠運行

電池管理系統：在充放電回路中提供高效的功率控制，提升能源利用率

DC-DC轉換器：為車載電源系統提供穩定可靠的功率轉換

應用模塊：電動自行車控制器、電動摩托車驅動模塊、叉車電控系統

工業自動化

伺服驅動器：滿足高動態響應下的峰值電流需求，提升控制精度

工業電源：在大功率開關電源中實現更高效率的功率轉換

變頻器模塊：為電機驅動提供可靠的功率輸出，適應嚴苛工業環境

應用模塊：PLC功率輸出模塊、機械臂伺服驅動、智能倉儲物流系統

新能源與電力系統

光伏逆變器：提升Boost電路和逆變電路的效率與可靠性

儲能系統：在電池儲能單元的功率控制中發揮關鍵作用

充電設施：為電動汽車充電樁提供高效的功率處理能力

應用模塊：組串式逆變器功率模塊、直流充電樁電源模塊、儲能變流器

智能家電與消費電子

大功率電源：適配游戲本、高性能臺式機等設備的電源需求

電機驅動：驅動大功率工具、智能家電中的電機系統

快速充電：支持高功率密度快充解決方案的設計

應用模塊：高端游戲本電源、無人機充電基站、智能家居中央控制系統

TOLTMOSFETVBGQTA1101領域應用圖

功率密度躍升，重塑工業應用邊界

這款器件在同等體積下實現功率密度顯著提升，讓大功率設計不再受限于空間：

- RDS(10V)僅1.2mΩ，導通損耗極低，效率全面提升；

- 專為高功率密度應用優化：在有限空間內實現最大功率輸出；

- 系統架構簡化：無需額外增加元件，即可滿足持續增長的高功率需求。

布局革新，解鎖PCB設計新可能

TOLT封裝的底部無散熱設計，帶來更多系統集成優勢：

- 雙面布局自由：PCB背面可安心布置其他元器件，空間利用率大幅提升；

- 安全性能增強：源極與漏極爬電距離增加，絕緣性能更優，系統可靠性全面提升；

- 組裝工藝簡化：兼容現有生產工藝，降低制造成本。

技術領先，打破國際壟斷

目前全球已知僅英飛凌、美臺掌握類似技術，微碧半導體作為中國首家全球第三成功研發TOLT封裝功率MOSFET的企業，不僅填補了國內技術空白，更將為工業、汽車電子、新能源等領域客戶帶來更具競爭力的國產高端解決方案。

VBGQTA1101關鍵參數：

- 封裝：TOLT-16

- 電壓：100V，柵極電壓±20V

- 導通電阻：1.2mΩ @10V

- 電流：415A

- 技術：SGT工藝

微碧半導體此次推出的TOLT封裝功率MOSFET，不僅是封裝技術的革新，更是對高功率應用場景的深度重構。該產品已進入量產階段，將為大功率工業應用帶來全新的技術體驗和設計可能。