T2PAK應用筆記重點介紹T2PAK封裝的貼裝及其熱性能的高效利用。內容涵蓋以下方面：T2PAK封裝詳解：全面說明封裝結構與關鍵規格參數;焊接注意事項：闡述實現可靠電氣連接的關鍵焊接注意事項;濕度敏感等級(MSL)要求：明確器件在處理與存儲過程中的防潮防護規范;器件貼裝指南：提供器件貼裝的最佳實踐建議。我們已經介紹了

T2PAK封裝基礎知識

器件貼裝方法

換流回路設計建議

盡管這些方案能有效降低PCB熱阻，但因需增加額外的制造工序而成本較高。相比之下，頂面散熱的T2PAK封裝可直接通過器件頂部高效散熱，無需額外的高成本制造工藝。這些研究結果進一步驗證了T2PAK散熱設計的有效性：通過優化TIM壓縮量、機械夾緊結構及選配均熱器，即可在緊湊型高功率應用中實現低結殼熱阻(Rth(j-f))和高效散熱。

測量設置與方法

被測器件(DUT)為一款 NVT2016N065M3S 碳化硅(SiC)MOSFET，通過 T-Global TG-A6200 導熱墊片直接安裝在冷板上。該導熱材料的導熱系數為 6.2 W/m·K，厚度為 1 mm，可確保器件與冷板之間高效傳熱。

為實現精確測量結溫，MOSFET 封裝經激光去蓋處理，暴露出內部的硅裸芯。隨后，將熱電偶直接固定在裸芯表面以實時采集溫度數據。傳感器安裝完成后，使用 MG Chemicals 832HT-A 高溫環氧樹脂重新密封封裝，以保持器件的機械完整性和熱特性。

圖a 展示了 K 型熱電偶連接至裸露芯片表面的情形。

圖b 顯示了被測器件在冷板上的完整裝配結構，包括導熱界面材料層。

a) 帶熱敏電阻的被測器件

b) 測量設置

圖.實驗測試裝置

精確施加扭矩至關重要，因為它直接影響接觸壓力，進而影響界面熱阻。實驗中施加了 0.3 Nm 的扭矩，以實現高效的熱傳導。

冷板采用 50/50 的水-乙二醇(WEG)混合液進行主動冷卻，循環流速為6.0升/分鐘，并保持恒定溫度20°C。為在器件內部產生熱量，對SiC MOSFET的體二極管施加正向偏壓。通過20 A電流源使電流流經二極管，并測量對應的壓降(VSD)。電流與電壓的乘積即為功耗，通過分析裸芯至冷板的溫升數據，據此計算結-殼熱阻。

儀器與測量：

電流源：Keysight E36234(20A)

電壓與溫度測量：Keithley DMM6500

溫度傳感器：TEWA TTS-5KC3-BZ NTC 熱敏電阻(5kQ，B=3977K)，因其高靈敏度與電氣隔離特性而選用

測量結果

T2PAK封裝器件的裸芯面積為11.9 mm2，展現出優異的熱性能。在扭矩設定為0.3 Nm時，結到殼的熱阻(Rth(jf))測得為1.06 K/W，公差為±0.08 K/W。當扭矩增加至0.35 Nm時，熱阻降低至0.93 K/W，公差同樣為±0.08 K/W。這表明更高的扭矩設置可增大熱接觸，從而降低熱阻。

這些結果突顯了機械夾緊力與熱阻之間的強相關性。扭矩從0.3Nm增至0.35Nm，使Rth(jf)改善幅度達12%，主要歸因于TIM材料被更充分壓縮，以及熱接觸阻力降低。盡管TG-A6200TIM材料在受壓時能保持穩定的導熱系數，但其厚度會隨壓縮顯著減小。這種厚度的降低縮短了器件與冷板之間的熱傳導路徑，直接提升了熱傳遞效率。研究證實，即使扭矩僅小幅增加，也能帶來熱性能的顯著改善。

T2PAK封裝為高功率應用提供了極具競爭力的散熱解決方案。盡管其裸芯面積小于BPAK封裝，卻展現出更優異的熱性能。這得益于更大的頂部散熱接觸面積以及對高夾緊力的良好兼容性，使其特別適用于高熱負荷場景。在搭配高性能導熱界面材料(TIM)并精確控制裝配扭矩的條件下T2PAK可穩定實現較低的結到環境熱阻(Rth(j-f))，成為散熱受限設計中的理想選擇。本研究進一步驗證了機械結構設計、界面材料選型與測量精度在實現最佳散熱性能中的關鍵作用。