Blade封裝技術助力 低壓MOSFET效能升級

作者: 陳昱翔
2011 年 09 月 19 日

在綠色節能熱潮持續發燒與能源規範日趨嚴格等因素驅使下,市場對電源供應系統的效率和功率密度的要求也不斷提升。為因應此一發展趨勢,英飛凌(Infineon)已研發出採用新一代Blade封裝技術的低壓金屬氧化物場效電晶體(MOSFET),具備低電阻、低電感、低熱阻及小尺寸特性,可為終端產品帶來更強悍的市場競爭力。
 


台灣英飛凌應用工程經理林錦宏表示,未來Blade封裝技術也將會運用在高壓MOSFET的產品開發。





台灣英飛凌應用工程經理林錦宏表示,為符合現今嚴苛的能源標準,效率和功率密度將會是電源轉換及電源管理系統設計時的兩大重點。因此,勢必得在研發電源轉換關鍵元件–MOSFET時,設法降低導通損失與切換損失,進而使MOSFET效能發揮到淋漓盡致。
 



林錦宏進一步指出,為解決導通損失與切換損失的問題,英飛凌耗時1年所研發的Blade封裝技術,淘汰過往的夾片(Clip)或打線接合(Wire Bonding)設計,改採類似電鍍的方式與印刷電路板(PCB)接合,實現低電阻與低電感等特性,並分別達到讓導通耗損最小化與開關損耗大幅降低的效果,進而使電源供應器的整體功耗下降,讓裝置更為省電。此外,該封裝技術為3毫米(mm)×3毫米的超小尺寸,還能夠使體積縮減到最小,達到降低成本與減少占位面積的目的,使多出來的空間能給予客戶更大的設計彈性。
 



目前MOSFET封裝技術主流仍為SuperSO8,其較上一代TO-220封裝技術可提升約0.4%的效率,而Blade封裝則可比SuperSO8再多提升1%的效率,且尺寸更為精巧。至於元件散熱方面,過往使用SuperSO8封裝技術僅依靠印刷電路板來進行散熱,容易導致熱阻過高,為解決此問題,Blade係在封裝頂部加上一塊銅片,再結合PCB雙管齊下,可提供更佳的散熱效果。
 



據了解,英飛凌使用Blade封裝技術的MOSFET產品將於2011年第四季開始送樣,明年第一季正式開始量產。主要應用領域將會鎖定在須要高效率電源轉換的設備上,例如開關式電源伺服器、太陽能應用,以及電動車等相關設備。
 



除改用新的封裝技術外,英飛凌也計畫透過導入新的材料,來提升MOSFET元件性能指數(FOM)。林錦宏表示,目前已有業者朝氮化鎵(GaN)材料的方向研發,其元件性能指數可比目前的主流材料矽(Si)高出將近十倍,且低導通電阻的特性也較矽更為優秀。但由於目前GaN在製程上的良率過低,預計至少還得花3年的時間才有可能大量應用在市場上,屆時再搭配先進的封裝技術,將可徹底落實綠色電源的設計宗旨。

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