[導讀]美國飛兆半導體（Fairchild Semiconductor）開發(fā)出面向功率MOSFET的高散熱封裝技術“Dual Cool”，已經開始量產供貨采用該技術的5款產品。產品用于DC-DC轉換器的開關元件。通過將其設置成不僅封裝底端，從上端也可散
美國飛兆半導體（Fairchild Semiconductor）開發(fā)出面向功率MOSFET的高散熱封裝技術“Dual Cool”，已經開始量產供貨采用該技術的5款產品。產品用于DC-DC轉換器的開關元件。通過將其設置成不僅封裝底端，從上端也可散熱的構造，使其比現有封裝的散熱性能提高了60％左右。這樣即便是小型封裝，也可通入較大的電流。從而獲得縮小DC-DC轉換器電路以及通過減少多相（Multiphase）電源的相數以減小電源電路的底板面積等效果。另外，還可減輕功率MOSFET等部件的散熱路徑在印刷底板上的密集程度。
開始量產供貨的產品方面，封裝的底面尺寸為3.3mm×3.3mm的產品在電壓為10V的情況下，導通電阻為最大2.2mΩ的“FDMS2504SDC”；底面尺寸為6mm×5mm的產品有4種，電壓10V的情況下，導通電阻分別為最大1.3mΩ的“FDMS2504SDC”、1.5mΩ的“FDMS2506SDC”、2.0mΩ的“FDMS2508SDC”以及2.9mΩ的“FDMS2510SDC”。購入1000個時的參考單價方面，FDMC7660DC為1.38美元、FDMS2504SDC為4.14美元、FDMS2506SDC為3.46美元、FDMS2508SDC為2.70美元以及FDMS2510SDC為2.08美元。這些產品均為面向DC-DC轉換器的低端（Low Side）使用的開關元件，不過該公司也在開發(fā)面向高端產品使用的開關元件，預定到2010年底之前開始量產供貨。此外，還計劃擴充面向低端使用的產品群。其中包括導通電阻最大僅為0.99mΩ之小的6mm×5mm款產品等。預定這些產品也在2010年底前開始量產供貨。
在封裝上下露出電極，作為散熱路徑
Dual Cool技術可分別用于MOSFET芯片的漏極和源極的散熱。漏極與此前一樣，從MOSFET芯片的下方利用金屬框架將熱量導出至封裝底端。為使導出的熱量能夠沿著印刷底板方向的散熱路徑導出，因此將漏極在封裝底端上大范圍的暴露出來。該方法到目前為止沒有發(fā)生太大變化。另一方面，源極在MOSFET芯片的上方連接金屬框架，在封裝表面露出源極。源極露出后，向封裝底端傾斜，接線柱設置在封裝的底端。也就是說，雖然在封裝的上端和底端電極都裸露在了表面，但接線柱還和原來一樣設置在封裝的底端。因此，與原有MOSFET封裝在接線柱配置方面具有兼容性。
實際在印刷底板上進行封裝時，在封裝底端的印刷底板上設置散熱路徑，在封裝上端安裝散熱片等散熱部件。由于封裝表面的金屬面為源極，因此在安裝金屬材料較多的散熱片時，需要在封裝和散熱片之間添加散熱潤滑劑，以便絕緣。
據飛兆半導體日本（Fairchild Semiconductor Japan）的介紹，根據這種散熱方式，可允許的電流輸入量能夠提高60％左右。因此，例如兩相的多相電源的情況下，原來共需要四個（每相的低端用和高端用各一個，兩相就是其二倍，因此合計四個）5mm×6mm的功率MOSFET，而如果使用Dual Cool技術，在相數減至一相、合計使用兩個功率MOSFET的基礎上，還可使用3mm×3mm款的功率MOSFET。
在降低導通電阻方面也有效果，還計劃明年春季投產100V耐壓品
Dual Cool技術在降低導通電阻方面也有效果。這是因為從MOSFET芯片接到外部接線柱的布線電阻有所減小。此前是使用引線鍵合（Wire Bonding）從MOSFET芯片連接到接線柱的。此次將金屬框架安裝在MOSFET芯片上，不使用金屬線。由該金屬線引起的封裝電阻此前（MLP封裝）高達0.5～1mΩ。此次由該金屬線引起的封裝電阻得到很大程度降低，從而使產品整體的導通電阻降低了1mΩ左右。另外，對于導通電阻為2mΩ、封裝面積為6mm×5mm、額定電流為49A的原產品，如果采用Dual Cool技術，雖然額定電流會減小至40A，但導通電阻大小不變，封裝面積可減小至3mm×3mm。
此次發(fā)布的產品和今年年底前開始量產的產品耐壓均為25～30V。飛兆半導體日本稱，今后將擴充采用Dual Cool技術的產品群，例如，計劃2011年第一季度（1～3月）投產耐壓為100V左右的功率MOSFET。（記者：大久保 聰）
圖1：照片中央左側紅色虛線圈內為此次發(fā)布的產品（點擊放大）
圖2：（點擊放大）
開始量產供貨的產品方面，封裝的底面尺寸為3.3mm×3.3mm的產品在電壓為10V的情況下，導通電阻為最大2.2mΩ的“FDMS2504SDC”；底面尺寸為6mm×5mm的產品有4種，電壓10V的情況下，導通電阻分別為最大1.3mΩ的“FDMS2504SDC”、1.5mΩ的“FDMS2506SDC”、2.0mΩ的“FDMS2508SDC”以及2.9mΩ的“FDMS2510SDC”。購入1000個時的參考單價方面，FDMC7660DC為1.38美元、FDMS2504SDC為4.14美元、FDMS2506SDC為3.46美元、FDMS2508SDC為2.70美元以及FDMS2510SDC為2.08美元。這些產品均為面向DC-DC轉換器的低端（Low Side）使用的開關元件，不過該公司也在開發(fā)面向高端產品使用的開關元件，預定到2010年底之前開始量產供貨。此外，還計劃擴充面向低端使用的產品群。其中包括導通電阻最大僅為0.99mΩ之小的6mm×5mm款產品等。預定這些產品也在2010年底前開始量產供貨。
在封裝上下露出電極，作為散熱路徑
Dual Cool技術可分別用于MOSFET芯片的漏極和源極的散熱。漏極與此前一樣，從MOSFET芯片的下方利用金屬框架將熱量導出至封裝底端。為使導出的熱量能夠沿著印刷底板方向的散熱路徑導出，因此將漏極在封裝底端上大范圍的暴露出來。該方法到目前為止沒有發(fā)生太大變化。另一方面，源極在MOSFET芯片的上方連接金屬框架，在封裝表面露出源極。源極露出后，向封裝底端傾斜，接線柱設置在封裝的底端。也就是說，雖然在封裝的上端和底端電極都裸露在了表面，但接線柱還和原來一樣設置在封裝的底端。因此，與原有MOSFET封裝在接線柱配置方面具有兼容性。
實際在印刷底板上進行封裝時，在封裝底端的印刷底板上設置散熱路徑，在封裝上端安裝散熱片等散熱部件。由于封裝表面的金屬面為源極，因此在安裝金屬材料較多的散熱片時，需要在封裝和散熱片之間添加散熱潤滑劑，以便絕緣。
據飛兆半導體日本（Fairchild Semiconductor Japan）的介紹，根據這種散熱方式，可允許的電流輸入量能夠提高60％左右。因此，例如兩相的多相電源的情況下，原來共需要四個（每相的低端用和高端用各一個，兩相就是其二倍，因此合計四個）5mm×6mm的功率MOSFET，而如果使用Dual Cool技術，在相數減至一相、合計使用兩個功率MOSFET的基礎上，還可使用3mm×3mm款的功率MOSFET。
在降低導通電阻方面也有效果，還計劃明年春季投產100V耐壓品
Dual Cool技術在降低導通電阻方面也有效果。這是因為從MOSFET芯片接到外部接線柱的布線電阻有所減小。此前是使用引線鍵合（Wire Bonding）從MOSFET芯片連接到接線柱的。此次將金屬框架安裝在MOSFET芯片上，不使用金屬線。由該金屬線引起的封裝電阻此前（MLP封裝）高達0.5～1mΩ。此次由該金屬線引起的封裝電阻得到很大程度降低，從而使產品整體的導通電阻降低了1mΩ左右。另外，對于導通電阻為2mΩ、封裝面積為6mm×5mm、額定電流為49A的原產品，如果采用Dual Cool技術，雖然額定電流會減小至40A，但導通電阻大小不變，封裝面積可減小至3mm×3mm。
此次發(fā)布的產品和今年年底前開始量產的產品耐壓均為25～30V。飛兆半導體日本稱，今后將擴充采用Dual Cool技術的產品群，例如，計劃2011年第一季度（1～3月）投產耐壓為100V左右的功率MOSFET。（記者：大久保 聰）
圖1：照片中央左側紅色虛線圈內為此次發(fā)布的產品（點擊放大）
圖2：（點擊放大）
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