基本半導(dǎo)體（BASiC Semiconductor）碳化硅（SiC）MOSFET 數(shù)據(jù)手冊(cè)（包含 650V 的 AB3M025065CQ 和 1200V 的 AB3M040120CQ），這兩款器件均采用了先進(jìn)的 QDPAK 封裝。

QDPAK 是一種專為**頂部散熱（Top-Side Cooling, TSC）**設(shè)計(jì)的表面貼裝（SMD）封裝。它打破了傳統(tǒng) SMD 器件依賴 PCB 底部散熱的局限，將電氣連接與熱傳導(dǎo)路徑完全解耦。

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傾佳電子楊茜致力于推動(dòng)國產(chǎn)SiC碳化硅模塊在電力電子應(yīng)用中全面取代進(jìn)口IGBT模塊，助力電力電子行業(yè)自主可控和產(chǎn)業(yè)升級(jí)！

為了充分發(fā)揮該器件高頻、低阻、大電流的性能，并確保長期的機(jī)械與電氣可靠性，以下為 QDPAK 封裝使用與機(jī)械安裝工程指南：

一、 引腳定義與 PCB 布局 (Layout) 指南

在進(jìn)行原理圖設(shè)計(jì)和 PCB 走線時(shí)，正確處理各個(gè)引腳的功能至關(guān)重要：

Topside & Pin 12-22：漏極 (Drain)

特性：封裝頂部的超大裸露金屬墊不僅是唯一的熱量傳導(dǎo)平面，在電氣上也是漏極。底部引腳 12-22 同樣為漏極。

布局：雖然熱量從頂部散走，但底部引腳依然承載主功率電流，需敷設(shè)大面積銅箔。由于帶有 650V/1200V 高壓，必須保證漏極網(wǎng)絡(luò)與周邊低壓網(wǎng)絡(luò)之間有足夠的安全爬電距離（Creepage）。

Pin 1：柵極 (Gate)

驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端。

Pin 2：開爾文源極 (Kelvin Source)【極其關(guān)鍵】

作用：專為門極驅(qū)動(dòng)回路提供的獨(dú)立參考地。

走線強(qiáng)制要求：驅(qū)動(dòng)芯片的地線（Return）必須且只能直接連接到此引腳，絕不能與主功率源極（Pin 3-11）混連。

優(yōu)勢(shì)：這能徹底消除幾十安培主電流流經(jīng)功率源極寄生電感時(shí)產(chǎn)生的電壓降（L cdot di/dt），防止高速開關(guān)時(shí)的誤導(dǎo)通和震蕩，顯著降低開關(guān)損耗。Pin 1 和 Pin 2 應(yīng)采用盡量短的平行差分走線。

Pin 3-11：功率源極 (Power Source)

連接到主電路，專門用于承載開關(guān)大電流。需鋪設(shè)大面積銅箔并通過多層過孔（Vias）連接，以降低線路阻抗和溫升。

二、 頂部散熱器機(jī)械安裝規(guī)范（核心重點(diǎn)）

QDPAK 的熱量近乎 100% 從封裝頂部的金屬墊散發(fā)給上方的散熱器（如水冷板或擠鋁翅片）。安裝不當(dāng)極易導(dǎo)致器件燒毀，請(qǐng)嚴(yán)格遵循以下原則：

絕對(duì)的電氣絕緣防護(hù)（高壓危險(xiǎn)）

警告：芯片頂部的金屬面是漏極，工作時(shí)帶有極具危險(xiǎn)的高壓和極高頻的跳變電壓（高 dv/dt）。而外部散熱器通常是接地的系統(tǒng)外殼。

必須使用界面材料（TIM）：絕不能讓散熱器直接接觸芯片頂部。必須在兩者之間墊入高導(dǎo)熱且高絕緣耐壓的導(dǎo)熱界面材料。

推薦材料：氮化鋁 (AlN) / 氧化鋁陶瓷絕緣片（雙面涂抹極薄的導(dǎo)熱硅脂），或高性能的絕緣導(dǎo)熱相變材料 (PCM)、絕緣導(dǎo)熱硅膠墊。

高度公差吸收與間隙填充

數(shù)據(jù)手冊(cè)顯示器件厚度（尺寸 A）約為 2.30mm。當(dāng)一個(gè)大型平面的冷板同時(shí)壓住多個(gè) QDPAK 器件時(shí)，由于器件制造公差、PCB 翹曲以及底部焊錫厚度的差異，各芯片頂部會(huì)有微小的高度落差。

所選用的導(dǎo)熱絕緣材料（TIM）必須具備一定的壓縮彈性和柔順性，以填補(bǔ)這些高度公差，確保每一個(gè)器件都能與散熱器緊密無縫貼合，避免個(gè)別芯片懸空導(dǎo)致熱失控。

均勻的機(jī)械壓接控制 (Clamping Force)

嚴(yán)禁剛性鎖死：絕對(duì)不能用螺絲將硬質(zhì)散熱器直接剛性鎖死在芯片背面。受力不均或壓力過大會(huì)直接壓裂芯片的塑封體，或者在熱脹冷縮的疲勞循環(huán)中扯斷底部的 SMT 焊點(diǎn)。

施壓方式：必須使用帶有彈簧墊圈的扣件、壓板或壓接彈片（Spring Clip），從正上方提供垂直、恒定、均勻的下壓力。業(yè)界一般推薦單顆器件的下壓力在 20N ~ 50N 之間（具體依據(jù)絕緣墊片廠商的壓縮曲線而定）。

PCB 支撐：在芯片周圍的 PCB 上必須設(shè)計(jì)剛性的金屬或絕緣支撐柱（Standoffs）。冷板鎖緊在支撐柱上，防止下壓時(shí)導(dǎo)致 PCB 板發(fā)生彎曲形變。

三、 SMT 貼片與焊接工藝建議

兼容標(biāo)準(zhǔn)工藝：器件引腳均為海鷗翼（Gull-wing）形狀，符合 RoHS 無鹵素環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，完全兼容標(biāo)準(zhǔn)的全自動(dòng) SMT 貼片和無鉛回流焊工藝（J-STD-020 標(biāo)準(zhǔn)）。

釋放底層空間：與傳統(tǒng) D2PAK 封裝不同，QDPAK 底部沒有大面積的散熱裸露焊盤。這意味著：

極大地降低了底部焊接空洞（Voiding）的控制難度。

芯片正下方的 PCB 區(qū)域無需打密集的散熱過孔，該區(qū)域的 PCB 表層和內(nèi)層完全釋放，可用于布置其他信號(hào)走線或放置去耦電容，進(jìn)一步提升系統(tǒng)功率密度。

鋼網(wǎng)設(shè)計(jì)：引腳共面度公差很?。ㄗ畲?0.15mm）。建議鋼網(wǎng)（Stencil）厚度控制在 0.12mm - 0.15mm，保證引腳擁有飽滿的爬錫量，以提供足夠的機(jī)械抗剪切力來抵抗頂部的下壓應(yīng)力。

審核編輯 黃宇