顶部散热,平伟实业再次发力功率先进封装!

顶部散热,平伟实业再次发力功率先进封装!

TCOP10顶部散热封装技术能够带来最大的益处在于:高度优化了生产工艺,让整个装配过程步骤变少,自动化制造流程更简洁,最终在下游厂商端实现包括PCB数量、层级和板间连接器用量减少,带来装配及整体系统成本大幅降低。

优化MOSFET应用需要尽可能降低系统热阻(Rthja),同时实现最高结温(Tj)。如此一来能够最大限度地增加流入散热片的热量,并最大限度地减少流入PCB的热量。

熟悉功率半导体行业的读者应该还有印象,10年前千瓦及以上的大功率应用基本以插件封装(THD)技术为主,例如大家熟知的TO247、TO220封装。这类插件封装技术的优势在于,在当时的装配和封装工艺下能使工程师最大限度地利用外加的散热片,非常高效地将芯片内部产生的热量散发出芯片之外,让芯片能够工作在一个大功率的应用场景中。

但随着数据中心、5G无线通信宏基站、工业或汽车驱动电机等设备对于功率密度的要求越来越高,设备尺寸越做越小。开始要求电源或电机驱动应用的电路板设计中采用更少,或不用独立散热片,同时把更多的热量均匀地散发到整个设备之外。我们经过长时间与产业链下游的行业头部客户以及工程师讨论,最终在业界达成共识,那就是顶部散热才是解决这一矛盾的根本途径。

贴片化是从带独立散热片的插件封装走向更高功率散热的第一步。一般贴片封装的散热主要是靠芯片底部跟PCB(印刷电路板)之间的接触,利用PCB铜箔把芯片产生的热量散发出去。但是这样做的一个明显弊端在于,它需要耗费比较大的PCB铜箔面积,才能有效地把热量散发出去。如果在此期间不能够用面积足够大的PCB铜箔,那么在芯片底部就会形成一个热点,而这个热点会给PCB带来很大的压力。目前业界常用的PCB是FR4材质,该材质的最高温度上限为110℃左右。在更高的功率设计中,底部散热封装无法通过贴片和PCB之间结合均匀地把更多热量散出去,导致这种散热方式走到了瓶颈。

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