近年來，新一代電動汽車的進(jìn)一步普及，促進(jìn)了更高效、更小型、更輕量的電動系統(tǒng)的開發(fā)。同時(shí)，在電動汽車領(lǐng)域，為延長續(xù)航里程，車載電池的容量呈日益增加趨勢，隨著新能源汽車?yán)m(xù)航里程不斷提升，相應(yīng)的電池容量日益提高，如特斯拉Modle S 2021款長續(xù)航升級版（719km）電池容量100kWh，與此同時(shí)，還要求縮短充電時(shí)間， Modle S 2021款快充時(shí)間1小時(shí)。為了解決這些問題，能夠?qū)崿F(xiàn)高耐壓和低損耗的功率元器件被寄予厚望。

高功率、高效率就意味著需要更低導(dǎo)通電阻的MOSFET，目前TO-247封裝是高功率充電機(jī)、充電樁電源模塊應(yīng)用中使用最多的封裝形式。但常規(guī)TO-247封裝框架和漏極直接相連，非絕緣特性使得應(yīng)用的時(shí)候必須外部安裝絕緣片，復(fù)雜的生產(chǎn)過程容易造成外部絕緣片破裂，導(dǎo)致絕緣強(qiáng)度下降甚至短路，使得產(chǎn)品整體可靠性下降。

功率器件安裝到散熱器使用時(shí)，系統(tǒng)熱阻包括封裝芯片Rthj-c和散熱器到環(huán)境電阻Rth（h-a），結(jié)到環(huán)境總熱阻Rth（j-a） = Rth（j-c） + Rth（c-h） + Rth（h-a）。

硅芯片通過預(yù)成型件連接到框架，整個結(jié)構(gòu)封裝在樹脂中，由于樹脂的熱導(dǎo)率非常低，因此硅芯片散熱的首選路徑是熱導(dǎo)率較高的銅質(zhì)背面，管芯內(nèi)產(chǎn)生的功率會改變器件的溫度，并根據(jù)所涉及層的熱電容和電阻（從硅到封裝背面）使器件溫度升高。

維安創(chuàng)新的內(nèi)置絕緣封裝可將陶瓷絕緣片封裝到內(nèi)部，降低散熱器到環(huán)境電阻Rth（h-a），內(nèi)部陶瓷絕緣材料緩沖了功率MOSFET封裝中硅片和銅框架的熱膨脹系數(shù)的差異，顯著減少相鄰層之間的熱失配，提高了功率循環(huán)耐受性，進(jìn)而降低器件結(jié)溫給應(yīng)用帶來諸多優(yōu)點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)一 熱阻低

采用恒功率模塊電路進(jìn)行驗(yàn)證測試，對比實(shí)測數(shù)據(jù)得出結(jié)論：相比外部絕緣片，內(nèi)部絕緣結(jié)到散熱器熱阻更低，故而內(nèi)置絕緣整體熱阻比普通封裝加外置絕緣片的系統(tǒng)熱阻低。

優(yōu)點(diǎn)二 溫升低

低熱阻也使得實(shí)際應(yīng)用過程中器件溫升較低，如下150W LED電源驗(yàn)證測試對比數(shù)據(jù)，在220VAC 輸入條件下內(nèi)置絕緣產(chǎn)品WMC53N60F2表面溫度比常規(guī)TO-247 WMJ53N60F2低5.1℃，且低溫升還能提高器件的使用壽命。

優(yōu)點(diǎn)三 高可靠性

3.1 簡化生產(chǎn)工藝，避免生產(chǎn)工藝導(dǎo)外部致絕緣片破裂導(dǎo)致的故障，提高可靠性。

3.2封裝的銅框架和半導(dǎo)體硅芯片熱膨脹系數(shù)差異較大，使用陶瓷絕緣片可以減低二者熱膨脹系數(shù)差異，提高功率循環(huán)的可靠性。

3.3外部異常應(yīng)力導(dǎo)致炸機(jī)，絕緣特征依然存在，即異常失效后仍有絕緣特征。

3.4 常規(guī)TO-247的封裝安裝孔和框架的絕緣距離是3.7mm， 在某些要求較高的應(yīng)用中，安全距離可能不滿足要求，內(nèi)置絕緣封裝有更大的安規(guī)要求距離。

內(nèi)置絕緣器件絕緣耐壓測試>2500VAC。

業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的深溝槽工藝與獨(dú)創(chuàng)的內(nèi)絕緣封裝結(jié)合，使得SJMOSFET具有業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的超高功率密度，可大大提升電源的總體功率密度，節(jié)省空間。目前內(nèi)置絕緣封裝產(chǎn)品主要面向高功率電源模塊，比如新能源汽車地面充電樁模塊電源，充電機(jī)高功率和電子負(fù)載類儀表儀器行業(yè)。

維安（WAYON）是電路保護(hù)元器件及功率半導(dǎo)體提供商。WAYON始終堅(jiān)持“以客戶為導(dǎo)向，以技術(shù)為本，堅(jiān)持艱苦奮斗精神”的核心價(jià)值觀。致力于通過技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)市場，努力成為全球電路保護(hù)元器件及功率半導(dǎo)體的領(lǐng)先品牌。
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