在追求更高效率、更高功率密度的電力電子領(lǐng)域，碳化硅（SiC）功率器件的性能優(yōu)勢已得到廣泛認(rèn)可。然而，傳統(tǒng)的封裝技術(shù)正成為限制其潛能全面釋放的關(guān)鍵瓶頸。森國科（SGKS）近日創(chuàng)新性地推出KM025065K1（650V/25mΩ）與 KM040120K1（1200V/40mΩ）兩款SiC MOSFET產(chǎn)品，率先將TOLL封裝與銅夾片（Cu-Clip）技術(shù)深度融合，為下一代高性能電源方案樹立了新標(biāo)桿。

01一、 技術(shù)基石：為何選擇TOLL封裝？

TOLL（TO-Leaded，L-type）封裝是一種專為大電流、高散熱需求設(shè)計的表面貼裝（SMD）封裝。其外形與標(biāo)準(zhǔn)的TO-LL規(guī)范兼容，具備以下核心優(yōu)勢：

低外形與高功率密度：

TOLL封裝的高度通常極低（如規(guī)格書中標(biāo)注的典型值為2.30mm），非常適合在空間受限的應(yīng)用中實現(xiàn)高功率密度布局。

出色的散熱能力：

封裝底部具有大面積的可焊接散熱焊盤，為芯片到PCB（或散熱器）提供了極低的熱阻路徑。規(guī)格書中KM025065K1的結(jié)殼熱阻（RθJC）低至0.46°C/W，KM040120K1更是達到0.42°C/W，為高效散熱奠定了基礎(chǔ)。

低寄生電感：

多個開爾文源極引腳和功率引腳的優(yōu)化布局，有助于減小開關(guān)回路中的寄生電感，這對于發(fā)揮SiC高頻開關(guān)優(yōu)勢、抑制電壓過沖和振鈴至關(guān)重要。

02性能躍遷：Cu-Clip技術(shù)如何賦能TOLL封裝？

森國科的創(chuàng)新之處在于，在TOLL封裝內(nèi)部，用銅夾片（Cu-Clip） 替代了傳統(tǒng)的鋁鍵合線（Bonding Wires）。

徹底告別鍵合線瓶頸：

傳統(tǒng)鍵合線存在寄生電感較大、載流能力有限、熱機械可靠性等問題。Cu-Clip通過一塊扁平的銅片直接連接芯片源極和引線框架，實現(xiàn)了面接觸。

實現(xiàn)“三位一體”的性能提升：

超低導(dǎo)通電阻：

銅的導(dǎo)電性遠優(yōu)于鋁，Clip結(jié)構(gòu)提供了更廣闊的電流通道，顯著降低了封裝內(nèi)部的導(dǎo)通電阻。

極致散熱性能：

銅片成為高效的導(dǎo)熱橋梁，將芯片產(chǎn)生的熱量快速、均勻地傳導(dǎo)至整個引線框架和封裝外殼，這正是實現(xiàn)超低RθJC的關(guān)鍵。

更高的可靠性與電流能力：

消除了鍵合線可能因熱疲勞而脫落的風(fēng)險，載流能力大幅提升，規(guī)格書中KM025065K1的連續(xù)漏極電流在Tc=25°C時高達91A。

03強強聯(lián)合：TOLL+Cu-Clip與SiC晶圓的完美協(xié)同

當(dāng)優(yōu)化的TOLL封裝、先進的Cu-Clip互聯(lián)技術(shù)與高性能SiC晶圓相結(jié)合，產(chǎn)生了“1+1+1>3”的協(xié)同效應(yīng)：

充分發(fā)揮SiC高頻特性：

低寄生電感的封裝允許SiC芯片以更快的速度開關(guān)（如KM025065K1的上升時間tr=28ns），從而顯著降低開關(guān)損耗，提升系統(tǒng)頻率和效率。

最大化功率密度：

優(yōu)異的散熱能力使得器件能在更高結(jié)溫（Tj=175°C）下持續(xù)輸出大電流，允許使用更小的散熱器，最終實現(xiàn)系統(tǒng)體積和重量的大幅縮減。

提升系統(tǒng)魯棒性：

KM040120K1規(guī)格書中特別提到“帶有單獨驅(qū)動源引腳的優(yōu)化封裝”，這有助于進一步改善開關(guān)性能，減少柵極振蕩，使系統(tǒng)運行更穩(wěn)定可靠。

04應(yīng)用場景：為高效能源未來而生

這款創(chuàng)新封裝的SiC MOSFET非常適合對效率、功率密度和可靠性有嚴(yán)苛要求的應(yīng)用：

光伏/儲能逆變器：

高開關(guān)頻率可減小無源元件體積，高效率直接提升發(fā)電收益。

電動汽車車載電源（OBC/DCDC）與電機驅(qū)動：

高功率密度和卓越散熱是滿足緊湊空間和高溫環(huán)境要求的關(guān)鍵。

服務(wù)器電源/通信電源：

助力打造效率超過80 Plus鈦金標(biāo)準(zhǔn)的高密度電源模塊。

工業(yè)電機驅(qū)動與不間斷電源（UPS）：

高可靠性和高頻特性滿足工業(yè)環(huán)境的嚴(yán)苛需求。

森國科KM025065K1與KM040120K1的推出，不僅是兩款新產(chǎn)品的面世，更是一次針對功率封裝瓶頸的精準(zhǔn)突破。它證明了通過封裝-互聯(lián)-芯片的協(xié)同設(shè)計與創(chuàng)新，能夠充分釋放第三代半導(dǎo)體的巨大潛力。這為設(shè)計工程師在面對未來能源挑戰(zhàn)時，提供了一把兼具高性能、高可靠性與高功率密度的利器，必將加速光伏、電動汽車、數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵領(lǐng)域的技術(shù)革新。

關(guān)于森國科

深圳市森國科科技股份有限公司是一家專業(yè)從事功率器件、模塊，功率IC的高新科技企業(yè)。功率器件主要包括碳化硅二極管、碳化硅MOSFET、IGBT，功率芯片主要包括功率器件驅(qū)動芯片、無刷電機驅(qū)動芯片兩大類。公司總部在深圳市南山區(qū)，在深圳、成都設(shè)有研發(fā)及運營中心。公司研發(fā)人員占比超過70%，研究生以上學(xué)歷占比50%，來自聯(lián)發(fā)科、海思、比亞迪微電子、羅姆、華潤上華等機構(gòu)，囊括清華大學(xué)、電子科技大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)等微電子專業(yè)知名院校。

森國科碳化硅產(chǎn)品線為650V、1200V 和碳化硅二極管、碳化硅MOSFET、SiC二極管模塊、SiC MOSFET 模塊，該產(chǎn)品系列廣泛應(yīng)用于新能源汽車、光伏逆變器、充電樁電源模塊、礦機電源、通信設(shè)備電源、5G微基站電源、服務(wù)器電源、工業(yè)電源、快充電源、軌道交通電源等。森國科碳化硅產(chǎn)品采用6寸車規(guī)級晶圓，具有高耐溫，高頻，高效，高壓特性，已穩(wěn)步進入國內(nèi)汽車三電、主流大功率電源、光風(fēng)儲逆變器、充電樁電源模塊等上市公司供應(yīng)鏈。

森國科功率IC采用先進的高壓特色工藝，包括功率管及模塊的驅(qū)動、BLDC及FOC電機的驅(qū)動。經(jīng)過5年的發(fā)展，該產(chǎn)品線的團隊在BCD工藝，UHV工藝、數(shù)模混合、電機驅(qū)動算法方面有深厚的積累。功率器件驅(qū)動芯片，已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)中低壓系列，即將推出高壓系列。在電機驅(qū)動芯片方面，成功推出了單相BLDC散熱風(fēng)扇電機系列和三相BLDC電機驅(qū)動系列。

森國科在中金資本、北汽產(chǎn)投、藍思科技、凌霄股份、中科海創(chuàng)等股東的助力下，以低成本創(chuàng)新為己任，努力為客戶提供高性價比的綠色“芯”動力，成為全球領(lǐng)先的功率半導(dǎo)體公司！