MOS管内部封装改进技术概览

MOS管内部封装改进技术概览

    前面我们所介绍的是MOSFET的外部封装技术，其实最新封装技术也包括内部封装技术的改进，归纳起来总共有三个方面：一是改进封装内部的互连技术，二是增加漏极散热板，三是改变散热的热传导方向。下面我们分别介绍这三种内部封装改进技术。

   封装内部的互连技术

    之前的封装标准，如：TO，D-PAK，SOT,SOP等多采用焊线式的内部互连。而当CPU或GPU供电进展到低电压、大电流时代，例如焊线式的SO-8封装就受到了封装电阻、封装电感、PN结到PCB和外壳热阻等因素的限制。

SO-8内部封装结构

    上述四种限制对其电学和热学性能有着极大的影响。随着电流密度要求的提高,MOSFET厂商采用SO-8的尺寸规格，同时对焊线互连形式进行改进，用金属带、或金属夹板代替焊线，降低封装电阻、电感和热阻。

标准型SO-8与无导线SO-8封装形式的对比 

    国际整流器（IR）的改进技术称之为Copper Strap，威世（Vishay）称之为Power Connect 技术，还有称之为Wireless Package。

国际整流器的Copper Strap技术 

    据悉再用铜带取代焊线后，热阻降低了10-20%，源极至封装的电阻降低了61%。

威世的Power Connect技术和飞兆半导体的Wirless Package技术 

    增加漏极散热板

    标准的SO-8封装采用塑料将芯片包围，低热阻的热传导通路只是芯片到PCB的引脚。而底部紧贴PCB的塑料外壳是热的不良导体，故而影响了漏极的散热。所以改进的方法自然就是要除去引线框下方的塑封化合物，方法就是让引线框金属结构直接或加一层金属板与PCB接触，并焊接到PCB焊盘上，这样就提供了更多的散热接触面积，把热量从芯片上带走。同时也可以制成更薄的器件。 

威世Power-PAK技术 

    威世的Power-PAK，法意半导体的Power SO-8，安美森半导体的SO-8 Flat Lead，瑞萨的WPAK、LFPAK，飞兆半导体的Power 56和Bottomless Package都采用这种散热技术。

    改变散热的热传导方向

    Power-PAK的封装虽然显著减小了芯片到PCB的热阻，但当电流需求继续增大时，PCB同时会出现热饱和现象。所以散热技术的进一步改进就是改变散热方向，让芯片的热量传导到散热器而不是PCB。

Direct FET封装 

瑞萨LFPAK-i封装 

    瑞萨的LFPAK-I 封装，国际整流器的Direct FET封装就是这种散热技术。