現(xiàn)代汽車中越來越多的電子功能必須在給定的空間內(nèi)實現(xiàn)。這種空間限制導致印刷電路板（PCB）上的器件密度不斷增加，因此需要縮小元件尺寸。然而，較小的封裝需要在更小的占位面積上散發(fā)相同的熱量，從而在電路板上實現(xiàn)更高的功率密度。DFN 封裝具有緊湊的尺寸和熱性能，是取代 PCB 上笨重的引線封裝的正確選擇。

幾十年來，引線SMD封裝一直是分立電子設(shè)備的行業(yè)標準。也許最突出的封裝結(jié)構(gòu)是SOT23，其中芯片位于引線框架上，引線框架與金屬焊盤一起完全封裝。

這意味著熱傳導是主要的傳熱機制，因為在給定的結(jié)構(gòu)和溫度范圍內(nèi)，熱對流和輻射幾乎無關(guān)緊要。產(chǎn)生的熱量通過芯片貼裝層傳導到引線框架中，然后從那里通過長引線流入PCB。圖1顯示了SOT23封裝器件沿引線框架和封裝中間的橫截面，突出顯示了熱路徑。

直達板

對于DFN1110D-3（Nexperia的DFN對應(yīng)產(chǎn)品SOT23），沒有外部引線。DFN 封裝無引線且鍵合線長度較短，與引線封裝相比，寄生電感更小。金屬焊盤也更緊湊，更靠近引線框架。這樣，封裝尺寸顯著減小，同時芯片下方的引線框尺寸仍相同。引線框架有效地用作封裝底部的裸露散熱器和電觸點，允許熱量直接從芯片流入PCB。

盡管DFN封裝的尺寸非常緊湊，但它具有出色的功耗能力。然而， 使用具有低熱阻和足夠?qū)嵝缘?PCB 是強制性的，以允許適當?shù)臋M向散熱.圖2中的紅外圖片顯示了高功率密度，顯示了SOT23和DFN2020D-3在相同功率（250 mW）下消耗的比較。DFN2020D-3具有更高的功率密度和良好的耗散，尤其是在封裝上沒有白點的情況下。

SOT23 和 DFN 封裝上的紅外測量

DFN1110D-3 與 SOT23 的比較

在仿真測試中，使用具有 4 μm 厚銅 （Cu） 通道且環(huán)境溫度為 35 °C 的標準 FR25 PCB，假設(shè)耗散功率為 250 mW，因此 SOT130 的結(jié)溫為 23 °C，DFN115D-1110 的結(jié)溫為 3 °C。DFN封裝中芯片在給定耗散功率水平下的較低結(jié)溫也可以用作額外的裕量，如果由于特定應(yīng)用的可靠性標準而需要降低最大結(jié)溫。在這里，該器件運行溫度要低得多，同時可顯著節(jié)省PCB空間。

DFN1110D-3（右）與SOT23（左）的熱性能仿真。

實現(xiàn)出色導熱性能的解決方案

符合汽車標準的DFN封裝具有緊湊的尺寸，是替代PCB上笨重的引線封裝的正確選擇。密集的PCB帶來的更高功率密度要求封裝具有出色的熱能力。得益于其裸露的散熱器和優(yōu)化的熱路，DFN 封裝滿足了這一要求。但是，為了充分利用DFN封裝，建議使用具有更高導熱性的PCB類型。

審核編輯：郭婷