安森美(onsemi)为强化其先进封装的电源产品组合,推出了两款面向汽车与工业高压(HV)应用的顶部散热封装——T2PAK和BPAK。这两款封装专为应对严苛工况而设计,与通过印刷电路板(PCB)散热的传统底部散热封装(如D2PAK和TOLL)不同,T2PAK与BPAK采用顶部散热结构,通过直接接触外部散热器实现高效热传导,显著提升散热性能。
其中,T2PAK凭借顶部散热与无引线设计的双重优势,不仅消除了传统长引线,还构建出比D2PAK或TO封装更紧凑的电流回路,从而大幅降低杂散电感。这一优化带来了更优异的开关特性、更低的电压过冲以及更出色的电磁兼容性(EMC),使其成为高效率、高密度电源设计的理想选择。
此次技术突破有效提升了功率密度,更好地满足了高性能应用日益增长的需求。安森美首批采用该新型封装的产品包括九款基于Elite-SiC平台的碳化硅(SiC)MOSFET。
本应用笔记面向从事车载充电机(OBC)、高压DC/DC转换器及工业开关电源(SMPS)设计的硬件,重点介绍T2PAK封装的贴装及其热性能的高效利用。内容涵盖以下方面:T2PAK封装详解——全面说明封装结构与关键规格参数;焊接注意事项——阐述实现可靠电气连接的关键焊接注意事项;湿度敏感等级(MSL)要求——明确器件在处理与存储过程中的防潮防护规范;器件贴装指南——提供器件贴装的最佳实践建议。
在换流回路设计建议部分中,探讨了T2PAK器件的换流回路设计要点。热性能分析部分则分析了其热性能,这对于确保器件在工作条件下的可靠性至关重要,并在文档结尾进行了总结。
T2PAK与D2PAK(TO-263)均为高功率表面贴装封装,适用于紧凑型PCB布局下的高效热管理。二者电气焊盘占位相似,但热结构设计存在明显区别:D2PAK采用底部散热,依靠外露漏极焊盘将热量传导至PCB铜层,并通过过孔传导至内部或背面的铜层;而T2PAK则通过集成通孔散热引脚实现顶部散热,可直接连接外部散热器或金属外壳。这种设计提供了更高效、可控的散热机制,尤其适合PCB自身散热受限或具备强制风冷的应用场景。
上述结构差异带来了可量化的热性能提升。以32mΩ器件为例,T2PAK的结壳热阻为0.7℃/W,优于D2PAK的0.75℃/W。在12mΩ这类低阻值、高电流器件中,优势更为明显:T2PAK热阻为0.3℃/W,而对应D2PAK为0.35℃/W。这主要得益于T2PAK可将热量直接导向散热器,从而突破PCB的散热瓶颈。因此,该封装尤其适用于对散热要求严苛或需更高热裕量的场合,如汽车功率模块、工业驱动器及高效率DC-DC转换器。