瑶芯微AK2G4N012TAM-A N-channel SGT MOSFET，满足汽车电子小封装大电流需求

时间： 2024-07-31 来源：瑶芯微

技术问答

当前电子产品对半导体功率器件的需求呈现出一种近乎矛盾的现象：一方面要求器件的封装尽可能小，另一方面又需要器件能够承载较高的工作电流。不仅体现在小型穿戴设备、手机平板电脑等产品的开发中，而且在汽车、飞机等庞大的工业、商业设备中也同样如此。换句话讲，在有限的电路板空间内提供性能优越、成本可控的解决方案，是每个电子工程师经常面对并需极力解决的难题。

作为一家集设计、研发和销售于一体的国产电子公司，瑶芯（ALKAIDSEMI）积极应对市场需求，专注于新能源汽车和储能等前沿技术领域，可提供符合AEC-Q101标准的高质量产品，满足汽车工业领域的严格应用要求。以N-channel SGT MOSFET AK2G4N012TAM-A为例，这款基于SGT技术的MOSFET产品严格按照汽车工业的PPAP（生产部件批准过程）流程开发，极低的导通电阻使其在12V的低电压大功率负载驱动应用中表现卓越。此外，该产品符合RoHS标准，采用无卤环保材料，进一步确保了其在环保和安全性方面的实践和承诺。

导通电阻的优化，减少器件本身的功率损耗

在环境温度为25°C，N-channel SGT MOSFET AK2G4N012TAM-A栅极电压为10V，漏极电流为90A的条件下，其漏-源阻值最大仅为1.25毫欧姆（mΩ），而典型值更是低至1.05毫欧姆。这一极低的导通电阻显著降低了MOSFET在导通状态下的压降，从而减少器件本身的功率损耗，提高系统整体能效。

通过下面的图表，我们可以看到N-channel SGT MOSFET AK2G4N012TAM-A在不同电流和温度条件下的导通电阻表现。图表显示，当漏极电流从0增加到100A时，导通电阻几乎保持不变。此外，在-50°C到175°C的广泛环境温度范围内，即使在10V的栅极电压和100A的漏极电流下工作，导通电阻的变化也仅有大约1毫欧姆（mΩ）。这种高度稳定的性能显著减少器件在工作过程中的功率损耗，从而增强了其承载负载的能力。

卓越的电流承载能力，从容应对大功率负载的驱动

在环境温度（TA）和芯片温度（TC）均为25°C的条件下，N-channel SGT MOSFET AK2G4N012TAM-A能够持续承受高达242A的工作电流。即便在芯片温度升至100°C时，其持续工作电流依然可以保持在171A。更令人印象深刻的是，在脉冲宽度调制（PWM）脉冲开关模式下，其电流容量可达到惊人的968A。

极大的工作电流不仅使N-channel SGT MOSFET AK2G4N012TAM-A特别适合于大功率负载的驱动，还有效避免了在高电流高功率条件下可能出现的剧烈发热和器件及系统工作异常，出色的电流承载能力为高可靠性和高性能的电力电子应用提供坚实的保障。

优化栅极导通电压，兼容5V逻辑电平系统

在结温（TJ）为25°C，漏极-源极电压（VDS）等于栅极-源极电压（VGS），漏极电流（ID）为250微安（μA）的测试条件下，N-channel SGT MOSFET AK2G4N012TAM-A栅极导通电压最低可达4V，而典型值仅为3V。这一极低的导通电压使得该MOSFET能够直接与5V逻辑电平系统兼容，从而简化驱动电路的设计，降低系统复杂性和成本，增强其在各种应用中的灵活性和可靠性。

结对壳体热阻系数仅为1.2℃/W，热管理方面表现出色

在稳态条件下，N-channel SGT MOSFET AK2G4N012TAM-A的结对壳体热阻系数仅为1.2℃/W，而结对环境的热阻系数为45℃/W。这意味着当功率增加1W时，结温仅上升约1.2℃。优异的热阻系数不仅显著降低器件在大电流和高功率负载驱动时的温升，也为器件在稳定运行时的可靠性，还确保在高热效率的场合等各种应用场景下能够持续提供高效稳定的性能。

7X8封装小巧封装，解决方案更具性价比

这款器件采用先进的sTOLL封装形式，基于瑶芯微最新的SGT平台，选择了比DFN5X6封装面积更大的7X8封装，从而提供更大的散热面积，让解决方案更具性价比。

AK2G4N012TAM-A的封装及引脚定义示意图

而在具体的封装设计中（如上图），第1脚为栅极，第2脚至第5脚连在一起作为源极。为了进一步增大器件的工作电流和提升散热效果，芯片的另一侧配备了一个完整的金属片Tab作为漏极。这种设计使得AK2G4N012TAM-A能够在脉冲模式下支撑高达近千安培的电流，满足高功率应用的需求。

综上所述，瑶芯（ALKAIDSEMI）推出的N-channel SGT MOSFET AK2G4N012TAM-A，专为高效率电源管理应用而设计。具备40V的电压和低至1.2mΩ的低导通电阻，散热性能优越，确保了其在高效率电源管理应用中能发挥较好的表现。

AK2G4N012TAM-A通过严格的AEC-Q101认证，使其在汽车工业中的可靠性和耐用性，还采用了先进的湿法边缘技术，提高了光学检测的准确性。此外，该器件不含卤素，完全符合RoHS标准，体现了瑶芯对环保和安全性的实践。

而精巧的封装与强大的电流承载能力相结合，使得N-channel SGT MOSFET AK2G4N012TAM-A在需要大电流驱动的高功率应用中表现出色，可为各种工业和汽车电子系统提供理想的解决方案，特别适合用于底盘制动、转向和混动/燃油车等大功率泵类应用场景。

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应用方案发布时间 : 2024-08-15