小尺寸功率MOSFET及肖特基二极管的封装挑战

2013-08-07 14:47 来源:电子信息网 作者:蒲公英

据研究公司Strategy Analytics的研究,全球汽车电子市场总值到2017年预计将达2,400亿美元。用于动力系统、照明及车身电子的创新集成电路(IC)正在帮助汽车制造商降低他们所产汽车的排放等级、提升燃油经济性及增加安全性。

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图1,1950年至2020年欧洲汽车电子成分增长态势 (资料来源:Frost & Sullivan)。

近年来,平均每辆汽车中所使用的电子元器件的数量已经大幅上升,并将以接近指数速率继续增长(如图1所示)。而随着电动/混合动力汽车的增多,使用的电流变得更大,这就要求更高的汽车电子成分。此外,线控(x-by-wire)技术(替代众多机械式控制联动装置)的出现也有明显效果。因此,越来越需要更紧凑及高性能的半导体器件为这些复杂电子硬件供电,提供更高能效等级并延长电池使用时间,同时占用更少空间。虽然半导体工艺技术持续紧密遵从摩尔定律,支持越来越小的IC裸片几何尺寸,但要使包裹裸片的封装与此进展保持同步,就必须克服大得多的技术挑战。

除了功率IC要能够处理大电流及具备强开关能力,还需要其他重要进展使它们使用的封装技术能够应对确保足够散热及强固性,同时维持总体性价比等顾虑。为了减少这些器件占用的电路板面积,必须将大量的工程设计投注在一些问题上,如减小互连阻抗,限制引线电感,同时还提供充足的散热管理,从而确保这些器件的长期可靠性。

汽车设计中使用的所有元器件都必须提供长使用寿命和极高可靠性,因为这些元器件的任何故障都可能产生严重后果。召回成千上万辆车某特定车型的代价对于制造商而言极为高昂,而且在更坏情况下可能严重影响品牌形象。因某种由于封装设计太差而不能处理指定任务的相对较便宜的功率IC而必须召回汽车的风险实在太高。

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MOSFET 二极管

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