平伟实业紧跟国际功率先进技术潮流，再次发力功率先进封装顶部散热TCOP10，填补国内技术空白

时间： 2024-03-04 来源：重庆平伟实业股份有限公司公众号

技术问答

电源或电机应用中的MOSFET大多是表面贴装器件（SMD），包括SOP8、DFN和LFPAK等封装。通常选择这些SMD的原因是它们具有良好的功率能力，同时尺寸较小，从而有助于实现更紧凑的解决方案。尽管这些器件具有良好的功率能力，但有时散热效果并不理想。

由于器件的引线框架（包括裸露漏极焊盘）直接焊接到覆铜区，这导致热量主要通过PCB进行传播。而器件的其余部分均封闭在塑封料中，仅能通过空气对流来散热。因此，热传递效率在很大程度上取决于电路板的特性：覆铜的面积大小、层数、厚度和布局。无论电路板是否安装到散热器上，都会导致这种情况的发生。通常器件的最大功率能力无法达到最优情形，是因为PCB一般不具有高的热导率和热质量。为解决这个问题并进一步缩小应用尺寸，全球功率器件巨头们都在极力开发一种新的MOSFET封装，即让MOSFET的引线框架（漏极）在封装的顶部暴露出来（如下图所示）。

为何要推出顶部散热封装设计？

在半导体行业发展的相当一段时间里，不论是功率半导体、模拟半导体，还是数字半导体，芯片的尺寸都在不断地缩小，工艺在不断地微缩。具体到功率半导体方面，过去十多年的芯片演进主要在晶圆部分，比如使用更小的芯片尺寸，实现更低的导通阻抗等等，随着时间的推移，专家们逐渐发现封装技术成为了突破瓶颈的关键方式。

硅功率器件的FOM值基本已经达到了物理极限，在此情况下要想继续降低导通阻抗或者是实现更高的能效，封装技术是继续把硅的功率发挥到极致的必经之路。不仅是硅基半导体，现在大热的宽禁带半导体SiC/GaN也需要仰仗新的封装技术。

TCOP10顶部散热封装为顾客带来的好处

TCOP10顶部散热封装技术能够带来最大的益处在于：高度优化了生产工艺，让整个装配过程步骤变少，自动化制造流程更简洁，最终在下游厂商端实现包括PCB数量、层级和板间连接器用量减少，带来装配及整体系统成本大幅降低。

优化MOSFET应用需要尽可能降低系统热阻（Rthja），同时实现最高结温（Tj）。如此一来能够最大限度地增加流入散热片的热量，并最大限度地减少流入PCB的热量。

熟悉功率半导体行业的读者应该还有印象，10年前千瓦及以上的大功率应用基本以插件封装（THD）技术为主，例如大家熟知的TO247、TO220封装。这类插件封装技术的优势在于，在当时的装配和封装工艺下能使工程师最大限度地利用外加的散热片，非常高效地将芯片内部产生的热量散发出芯片之外，让芯片能够工作在一个大功率的应用场景中。

但随着数据中心、5G无线通信宏基站、工业或汽车驱动电机等设备对于功率密度的要求越来越高，设备尺寸越做越小。开始要求电源或电机驱动应用的电路板设计中采用更少，或不用独立散热片，同时把更多的热量均匀地散发到整个设备之外。我们经过长时间与产业链下游的行业头部客户以及工程师讨论，最终在业界达成共识，那就是顶部散热才是解决这一矛盾的根本途径。

贴片化是从带独立散热片的插件封装走向更高功率散热的第一步。一般贴片封装的散热主要是靠芯片底部跟PCB（印刷电路板）之间的接触，利用PCB铜箔把芯片产生的热量散发出去。但是这样做的一个明显弊端在于，它需要耗费比较大的PCB铜箔面积，才能有效地把热量散发出去。如果在此期间不能够用面积足够大的PCB铜箔，那么在芯片底部就会形成一个热点，而这个热点会给PCB带来很大的压力。目前业界常用的PCB是FR4材质，该材质的最高温度上限为110℃左右。在更高的功率设计中，底部散热封装无法通过贴片和PCB之间结合均匀地把更多热量散出去，导致这种散热方式走到了瓶颈。

而顶部散热只需要在顶部使用一个薄薄的散热片，而不靠底部的散热片去散热，它可以在同样的PCB材质下，更有效、更均匀地把热量散发出去。同时，它给用户带来的好处便是在同样的散热面积下，可提升整个设备对外输出的功率。

顶部散热的封装方案，顶部散热的主要优势在于；

●满足更大功率需求：优化利用电路板空间，节省PCB成本；

●提高功率密度：顶部散热可实现最高电路板利用率；

●提高效率：经优化的结构具有低电阻和超低寄生电感，可实现更高效率；

●减轻重量：综合优化散热和发热，有助于打造更小巧的外壳，从而减少用料，减轻重量；

TCOP10顶部封装最为适合数据中心、通信基站、汽车等需要产品具有体积小、重量轻、功率密度高、效率高等特性的应用场景中。其实，几家国际功率大厂比较早投入研发顶部散热封装技术。随着友商发现封装技术的发展趋势，未来做顶部散热封装技术的友商变得越来越多。平伟实业紧跟国际功率先进技术潮流，近三年来不断投入研发资源开发量产DFN铜夹片工艺，DFN5X6双面散热，TOLL/STOLL大功率封装，到现在的TCOP10顶部散热，技术迭代创新，不断突破极限，为国内同行开辟新路线，填补技术空白。

关于平伟实业

平伟实业总部位于重庆，是一家近20年发展历史的功率半导体公司，目前超过1100+名员工，年产能超过200亿颗。作为功率半导体器件的开拓者，平伟实业的器件被广泛应用于消费、工业，汽车等多个领域，为全球电子行业提供专业的支持。

公司产品通过效率的提升（如工艺、尺寸、功率及性能），获得了广泛客户的认可。公司拥有丰富的IP产品组合和持续扩充的产品类别，并获得了IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001和ISO 45001标准认证，充分体现了公司对于创新、高效、可持续发展和满足行业严苛要求的坚定承诺。

近年来，平伟实业大力拓展业务，全面布局中高端芯片（MOSFET，IGBT，碳化硅，氮化镓，射频器件，专用IC等等）。平伟人秉承“平凡的工作，伟大的事业”的理念，多年来坚持脚踏实地，埋头苦干的态度，为行业发展而拼搏，为国家强盛而立志，以实业兴邦，产业报国为己任，为全球半导体产业发展贡献力量。

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Jonylee Lv7. 资深专家 2024-05-30

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目录- 公司介绍碳化硅场效应管/碳化硅肖基特二极管/场效应管超结场效应管/IGBT单管/可控硅二极管静电保护器件/瞬态抑制二极管三极管/电源IC 运算放大器/达林顿晶体管阵列/整流桥/霍尔传感器光耦/石英晶体谐振器

型号- 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

选型指南 - SLKOR - 2022/10/9 PDF 中文下载

研讨会2024模拟电源信号链新技术研讨会

描述- 9月5日直播，带来光通讯、光模块、光伏储能（模拟ADC）、激光雷达（GaN驱动）、新能源、BMS、交换机（POE）、医疗健康、OBC、机器人、安防监控、电动工具、个人护理、数字电源、智能座舱、充电桩、T-BOX、变频伺服等领域模拟电源信号链新产品新技术，点击了解报名。

活动发布时间 : 2024-06-28

【元件】平伟实业SOP-32封装的大功率MOS阵列产品最新发布！独立控制端、功率端、减少信号干扰

传统逆变器单管MOS会使转换效率不高，单管MOS的限制会使逆变器输出的功率有限，从而影响到逆变器的转换效率，且在安全性能以及稳定性方面会有所缺陷，所产出的噪音也会更大，适应体积也较大。平伟实业在这一方面不断创新研发最新推出SOP-32封装的大功率MOS阵列产品。

产品发布时间 : 2024-07-30

东海半导体授权世强硬创，代理IGBT单管/模块、SiC二极管/MOS

40A 1200V TRENCHSTOP IGBT采用先进的沟槽和场截止技术设计，不仅能提供优异的VCEsat和开关速度、低栅极电荷，还拥有卓越的开关速度，VCEsat中的正温度系数带来轻松并联的能力。

签约新闻发布时间 : 2023-09-18

Diode and Bridge, MOSFET and IGBT (CQC) SOCIAL RESPONSIBILITY MANAGEMENT SYSTEM CERTIFICATE (SR-0261-CN)

测试报告 - 平伟实业 - March 12, 2024 PDF 英文下载

专注功率器件，平伟实业技术改进TOLL和STOLL封装MOSFET，适用于大功率大电流高可靠性等应用场景

平伟实业坚持研发投入，从D2PAK(TO263)到TOLL, 再到STOLL,开发出更优更强的MOSFET产品来满足客户对大功率、大电流、高可靠性等应用场景的需求。

产品发布时间 : 2023-09-09

捷捷微电（JieJie Microelectronics）金属氧化场效应晶体管（MOSFET）选型指南（英文）

目录- Company Profile Nomenclature of MOSFETs Automotive-grade MOSFETs Industrial-grade MOSFETs High-voltage MOSFETs APPLICATIONS OF AUTO-GRADE POWER SEMICONDUCTORS LEADING MOSFET PRODUCT INTRODUCTION MOSFET SYSTEM CERTIFICATION MOSFET PACKING INFORMATION

型号- JMTK130P04A,JMTL3404A,JMSH0805PK,JMSH1507PC,SMAJ6.0CA,JMGK540P10A,JMSH1507PE,JMTG055N04A,JEU12N3,JMTE060N06A,JMSH0406AKQ,JMSL0609AUQ,JMTC3003A,JMGC540P10A,JMSH1010AKQ,JMTK3006B,JMTQ440P04A,JMSH0805PG,JMSH0805PE,JMTC60N04B,JMSH0805PC,JMPF10N80G1,JMTR3002A,JMTLB2N7002KDS,JEB12C,JMTK3005A,JMGI088V10A,JMSL0602AGQ,JMSH0601AG,JMSL0612AKQ,JMTE035N04A,JMSL0406AGDQ,JMTC4004A,JMTQ075N03D,JMTL3407A,JMTK58N06B,JMTG080P03A,JMTK3005L,JMSL1013AGD,JMGC044V10D,JMTK3004A,JMSL0603BGQ,JMSH0601BG,JMTQ11DN10A,JMH65R290ACFP,SMBJ22CA-AU,JMTL3406A,JMTK320N10A,JMTC320N10A,JMTL3400A,5.0SMDJ12CA,JMTK3003A,10BJ26CA-AU,JMSL0604AGQ,JMTM3415KL,JMTQ200P03A,JMTL2310A,JMTY11DN10A,JMTI50N06B,JMTL3400L,JMTV075N03A,JEB03CX,JMSL0302DG,JMTK3002B,JMTE018N03A,JMSL1008AKQ,JMSH1510AG,JMTG062N04D,JMSH1002AEQ,JMTK4006A,JMTG080N04D,JMSH1004BGWQ,JMSH0603AK,15BJ33A-AU,JMTL3402A,JMSL0302BU,JMTG170N06A,JMTL2312A,JMTK500N10A,JMTG100P03A,JMTK4005A,SM8S24CA-AL,JMSL0302BG,JMTL3401B,JMTL3401A,15BJ22A-AU,JMTC3005A,JMSL0315APD,JMSL0302AU,JMSH0601AGQ,SM8S33CA-AL,JMSL0302AK,JMPL0648AGQ,JMTC6888A,JMTK4004A,JMPF9N65G1,JMSL0302AG,JMGM14DV10A,SMBJ22A-AU,JMTJ250P02A,JMTV3010A,15BJ30A-AU,JMSL0601BGQ,JMTL3415KL,JMSL0315ARD,JMSH0401CGQ,JMPL0622AK,JMH65R430AK,JMSL1070APD,JMSH1516AC,JMTLB3134K,JMTI10N10A,JMSH1516AE,JMH65R430AF,JMSH1516AG,JMPK9N65G1,JMH65R430AE,JECR3006SL,JMTP130P04A,JMSH1004ACR,JMSL1008AGQ,JMSH1507AEQ,JMSL0620AGDEQ,JMPL0648AUQ,JMH65R190ACFP,JMH65R980APLN,JMSH1565AUS,JMSL0609AKQ,JMSL0315AUD,JMSL0610AGDQ,JMPK840G1,JMSH0801AG,JMPF20N65G1,JMTV210P02A,JMTL850P04A,JMPK2N65G1,SMBJ5.0A,JMTK2007A,JMTP4435A,JMTC035N06D,JMTC085P04A,JMTP230C04D,JMTK018N03A,SMAJ5.0CA,JMSL0620AUE,JMTG60N04B,JMTK2006A,JMTP380N03D,JEU12T2BL,JMPFP7N65G1,JMTN11DN10A,JMTK90N02A,JMSH0401AGQ,RS1MAF,SMDJ5.0A,JMGK088V10A,15BJ24A-AU,JMTK110N06A,JMTC035N04A,JMTL2N7002KS,JMH65R040ASFDQ,JMSL0612AGQ,JMSH1207AG,JMSH1207AE,JMSH1207AC,JMSL0609APD,SMBJ30CA-AU,JMSL1040AGD,JMSH0803AG,US5M,JMSL0609AG,15BJ26CA-AU,JMSH1305AC,JMH65R490AFFD,JMSL0609AK,JMSH1305AE,JMSL0403AGQ,JMTP130N04A,JMTI320N10A,JMSL1006AGQ,JMSL0609AP,JMSH1004AEQ,JMSL0609AU,JMSL1040AGQ,SMBJ5.0CA,JMSH0803AGS,JMTG060N06A,JMSL0615AUD,JMTE6888A,JMSH2010BC,JMSH2010BE,JMTP045N03A,JMH65R110ACFD,JMTC80N06A,JMTE3003A,JMSL0307AV,JMSH1565APS,SM6P36A,10BJ24A-AU,JMSL1008AE,SM6P36C,JMTK060N06A,JMSL1008AC,JMSH1004BG,JMSL1008AG,JMSH1001ATL,JMSL1008AK,JMSL1008AP,JMSL0307AG,JMPL1050APD,JMTV080N02A,JMTE3002B,JMSL1018AGD,JMPF9N90G1,JMSH0606AKQ,JMTK060P03A,JMSL1018AGQ,JMSL0403AG,JMSL0403AU,JMSH0402BGQ,JMSH1004BE,JMSH1507AC,JMSL0402BGQ,JMSL1010PG,JMSH1004BC,JMSH1507AE,JMSL0620AGE,SM8S30A-AL,JMSH2010BS,SMBJ24A-AU,JMTJ2302C,JMSL040SAG,JMSH0401CG,JMTQ130P04A,JMTT8810KS,JMTL3134K,JMSH1004AE,JMSH1004AC,JMH65R190APLNFD,5.0SMDJ11A,JMSH1504ATL,JMSH1003ATL,JMSH041AGQ,JMH65R110AEFD,JMTQ240N03D,JEB24T2BH,JMSH1504ASQ,JMTQ040N03A,JMTG018N03A,JMSL0401AGQ,JMTG060P03A,JMSL0401AG,JMSH0606AGQ,JMTC170N10A,JMSL1018AKQ,JMTQ130N04D,JMSH1006AG,JMSH1006AE,JMSH1006AK,15BJ26A-AU,JMH65R980ACFP,JMSH1508AEQ,JMTE025N04D,JMSH0801ATL,JMTK170N10A,JMTQ240N03A,JMTY2310A,JMPK7N65G1,15BJ33CA-AU,JMTI290N06A,JMSL0401BG,JMTI3005A,JMTG90N02A,JMSL0606AGWQ,SMBJ24CA-AU,5.0SMDJ12A,JMSL0610AGD,JMSL0609AGQ,JMSH1535AGQ,JMTQ055N04A,JMTQ240C03D,JMSH1006AC,JMSH0403AGQ,JMSH1001ATLQ,JMPL1050AK,JMTE070N07A,JMPL1050AP,JMSH0403BG,JMTP250P03A,JMSH040SAG,10BJ26A-AU,JMPL1050AU,JMTL3134KT5,JMSL030SAG,JMPL1050AY,SMAJ6.0A,JMPL0622AKQ,JMSL0406AUQ,JMTQ100P03A,JMPF7N65BJ,JMTL3134KT7,JMSH1565AGS,JMPK1N60G1,JMTK80N06A,JMSH0401ATL,JMTG070N06A,JMSH0403AG,JMSL0303AU,JMSL0303AG,JMTV100N02A,JMGL3V10A,JMSL0303AK,JMPL1050AGQ,JMSH0406AGDQ,JMPL1050AG,JMPL1050AE,JMSL1004BG,JMSL0603BG,JMTV070N02A,SMBJ26A-AU,JMTC025N04D,JMTK050P03A,JMSL0605AGD,JMTK290N06A,JMTP120C03D,JMGP10V10A,JMSL0603AK,JMTM8810KS,JMSL1009BUQ,JMSH0403AKQ,JMTG100N06A,JMTG100N06D,SM6P30A,SM6P30C,JMTG170C04D,JMTP850P04A,JMTL400N04A,JMSL0315AGD,JMSL1008AUN,JMSH0830AG,JMSH1565AKS,SM6P33A,SM6P33C,JMTQ100N04A,JMSH0401BG,JMTG030P02A,15BJ30CA-AU,JMGK10V10A,JMTG100N03A,JMH65R430AKQ,JMGK020V04A,JMPL1050AKQ,JMSL1006AG,JMSL1006AK,JMTQ100N03A,JEU05T2B,JMSH0401AG,JMTV200P03A,JMSH1010AGQ,JMTP11DN10A,JMSH1504NTL,JMSH1002CE,JMSL1020AGDQ,JMTD2N7002KS,JMSH1002CC,JMTG100N04A,JMSL1070AK,JMTV2333A,JMSH1002AS,JMSH0602AKQ,JMTQ55P02A,JMTG200C03D,JMPF8N60G1,JMSL0612AG,JMSL1070AY,JMSL0601BG,JMSL0630AGD,JMTK120N03A,JMTG016N04A,JMSL0612AK,JMGC088V10A,JMSH1002BC,JMSL0612AU,JMSH1002BE,JMSH1509AC,JMSH1509AE,JMSH1509AG,JMTLA3134K,JMSL10130AK,JMSL10130AL,JMSL10130AM,JMTG100C03D,JMSL10130AP,SM8S30CA-AL,JMSH1506ASQ,JMSL0601AG,SMCJ5.0A,JMSL10130AY,JMTV3400A,JMSH1002AC,JMTK035N04L,JMTQ170C04D,JMSL0615APD,JMSH1002AE,JMSL1018AUQ,JMTG130P04A,JMTQ320N10A,JMSH0605AGDQ,JMSH0602AK,JMPK2N60G1,JMSH0804NK,JMSH0602AC,JMSL0310AU,JMSH0602AG,JMSL0615AGDQ,JMSH0602AE,JMSH1511AC,JEU24P3,JMTL2302B,JMTL2302C,JMGG031V06A,JMTK080P03A,JMSL0406AKQ,JMH65R110AEFDQ,JMGG540P10A,JMSL1023AY,JMSL1010AKQ,JMTG3005A,JMTG120C03D,JMSH1535AG,JMSH1001AE7,JMH70R430AK,JECR6006SL,SMBJ26CA-AU,JMSH0804NG,JMTP170C04D,JMSH0804NE,JMH70R430AF,JMSH0804NC,5.0SM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