近日，國內(nèi)功率半導(dǎo)體領(lǐng)域迎來突破性進(jìn)展——微碧半導(dǎo)體（VBsemi）正式推出新品VBGQTA1101，采用創(chuàng)新TOLT-16封裝。這不僅是中國首款采用頂部散熱技術(shù)的功率MOSFET，更以"熱傳導(dǎo)與電流路徑解耦"的核心設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了功率密度與散熱效率的跨越式升級，標(biāo)志著我國在高功率半導(dǎo)體封裝技術(shù)領(lǐng)域成功躋身國際先進(jìn)行列！

TOLT-16封裝圖

創(chuàng)新封裝，破解高功率散熱難題

VBGQTA1101采用的TOLT封裝，通過將散熱路徑與電流傳輸路徑分離，徹底解決了傳統(tǒng)封裝中熱管理與電氣性能相互制約的痛點(diǎn)：

- 熱阻大幅降低90%，整體耗散功率提升超90%，輕松應(yīng)對415A大電流、100V高壓的嚴(yán)苛工況；

- 結(jié)區(qū)到散熱器熱阻降低20%以上，即使在FR4標(biāo)準(zhǔn)PCB板上，也能顯著降低電路板溫度；

- 頂部直連散熱器，消除PCB焊料熱阻，為工程師提供"更高功率輸出"或"更省冷卻成本"的靈活選擇。

無引腳封裝當(dāng)中從性能最小DFN2X2到最大的 TOLL封裝，其中TOLT又是基于TOLL為基礎(chǔ)的全新封裝。下面是TOLL封裝和TOLT封裝的對比

TOLL封裝和TOLT封裝的對比圖

可以發(fā)現(xiàn)和TOLL封裝相比較，TOLT最大的改進(jìn)在于熱阻降低非常明顯整體耗散功提升超過90%以上。

TOLT封裝還具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1，TOLT封裝技術(shù)能實(shí)現(xiàn)極高的功率輸出。得益于頂部散熱設(shè)計(jì)帶來的顯著提升，該方案無需增加元件數(shù)量和系統(tǒng)體積即可滿足高功率需求應(yīng)用。正因如此，TOLT封裝特別適用于大電流應(yīng)用場景。如電動自行車、電動滑板車、電動摩托車、微型電動車和叉車等應(yīng)用。

2，消除PCB和焊料互連來縮短散熱通路，對MOSFET的性能提升具有顯著影響。有實(shí)驗(yàn)對這兩種方案進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示：即使采用傳統(tǒng)方案，使用FR4型PCB時(shí)，從結(jié)區(qū)到散熱器的總熱阻仍可至少降低20%。對于研發(fā)工程師而言，這意味著要么在相同功率應(yīng)用下節(jié)省冷卻系統(tǒng)成本，要么通過相同系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)更高功率輸出。

方案對比圖

3，由于底部無需散熱，其它元器件可以設(shè)計(jì)在另外一面，更加節(jié)省空間，同時(shí)源極和漏極爬電距離增加，絕緣效果更好。

封裝解剖圖

多領(lǐng)域應(yīng)用，賦能產(chǎn)業(yè)升級

電動交通領(lǐng)域

電機(jī)控制器：作為電機(jī)驅(qū)動的核心開關(guān)元件，確保大電流下的高效可靠運(yùn)行

電池管理系統(tǒng)：在充放電回路中提供高效的功率控制，提升能源利用率

DC-DC轉(zhuǎn)換器：為車載電源系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的功率轉(zhuǎn)換

應(yīng)用模塊：電動自行車控制器、電動摩托車驅(qū)動模塊、叉車電控系統(tǒng)

工業(yè)自動化

伺服驅(qū)動器：滿足高動態(tài)響應(yīng)下的峰值電流需求，提升控制精度

工業(yè)電源：在大功率開關(guān)電源中實(shí)現(xiàn)更高效率的功率轉(zhuǎn)換

變頻器模塊：為電機(jī)驅(qū)動提供可靠的功率輸出，適應(yīng)嚴(yán)苛工業(yè)環(huán)境

應(yīng)用模塊：PLC功率輸出模塊、機(jī)械臂伺服驅(qū)動、智能倉儲物流系統(tǒng)

新能源與電力系統(tǒng)

光伏逆變器：提升Boost電路和逆變電路的效率與可靠性

儲能系統(tǒng)：在電池儲能單元的功率控制中發(fā)揮關(guān)鍵作用

充電設(shè)施：為電動汽車充電樁提供高效的功率處理能力

應(yīng)用模塊：組串式逆變器功率模塊、直流充電樁電源模塊、儲能變流器

智能家電與消費(fèi)電子

大功率電源：適配游戲本、高性能臺式機(jī)等設(shè)備的電源需求

電機(jī)驅(qū)動：驅(qū)動大功率工具、智能家電中的電機(jī)系統(tǒng)

快速充電：支持高功率密度快充解決方案的設(shè)計(jì)

應(yīng)用模塊：高端游戲本電源、無人機(jī)充電基站、智能家居中央控制系統(tǒng)

TOLTMOSFETVBGQTA1101領(lǐng)域應(yīng)用圖

功率密度躍升，重塑工業(yè)應(yīng)用邊界

這款器件在同等體積下實(shí)現(xiàn)功率密度顯著提升，讓大功率設(shè)計(jì)不再受限于空間：

- RDS(10V)僅1.2mΩ，導(dǎo)通損耗極低，效率全面提升；

- 專為高功率密度應(yīng)用優(yōu)化：在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大功率輸出；

- 系統(tǒng)架構(gòu)簡化：無需額外增加元件，即可滿足持續(xù)增長的高功率需求。

布局革新，解鎖PCB設(shè)計(jì)新可能

TOLT封裝的底部無散熱設(shè)計(jì)，帶來更多系統(tǒng)集成優(yōu)勢：

- 雙面布局自由：PCB背面可安心布置其他元器件，空間利用率大幅提升；

- 安全性能增強(qiáng)：源極與漏極爬電距離增加，絕緣性能更優(yōu)，系統(tǒng)可靠性全面提升；

- 組裝工藝簡化：兼容現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，降低制造成本。

技術(shù)領(lǐng)先，打破國際壟斷

目前全球已知僅英飛凌、美臺掌握類似技術(shù)，微碧半導(dǎo)體作為中國首家全球第三成功研發(fā)TOLT封裝功率MOSFET的企業(yè)，不僅填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，更將為工業(yè)、汽車電子、新能源等領(lǐng)域客戶帶來更具競爭力的國產(chǎn)高端解決方案。

VBGQTA1101關(guān)鍵參數(shù)：

- 封裝：TOLT-16

- 電壓：100V，柵極電壓±20V

- 導(dǎo)通電阻：1.2mΩ @10V

- 電流：415A

- 技術(shù)：SGT工藝

微碧半導(dǎo)體此次推出的TOLT封裝功率MOSFET，不僅是封裝技術(shù)的革新，更是對高功率應(yīng)用場景的深度重構(gòu)。該產(chǎn)品已進(jìn)入量產(chǎn)階段，將為大功率工業(yè)應(yīng)用帶來全新的技術(shù)體驗(yàn)和設(shè)計(jì)可能。