體積小高性能的QFN8*8緊湊表貼封裝國產SiC二極體

2020-12-06 泰科天潤半導體

隨著電力電子技術的發展,產品不斷向著高壓、大電流、高功率、高頻率的方向發展。同時開關電源、PC電源、伺服器電源、適配器、光伏逆變器、UPS、照明電源、OBC、充電樁等產品也向著小體積,低重量,高效率發展。

圖1、SIC應用

為了幫助工程師設計密度更高,效率更高的功率轉換級,泰科天潤(GPT)推出了QFN8*8的緊湊型表面貼裝型號,有650V4A;6A(releasesoon);8A(releasesoon);10A;15A供您選擇(G3S06504QT、G4S06506QT、G4S06508QT、G4S06510QT、G4S06515QT)。

圖2、QFN8*8緊湊型表貼SIC二極體

產品的設計密度不斷提高,憑藉更小的封裝體積與更強的性能,工程師可以在設計適配器,通信電源,PC電源及其他產品時使用。用它來代替SI二極體,可降低器件的損耗,降低器件的溫升,減少損耗帶來更高的效率,更低的工作溫度帶來更高的整機可靠性。

一、特點:

■表貼封裝

■封裝高度僅有1mm

■爬電距離增加到2.75mm

■無引腳設計

■較低的寄生電感

■優異的熱性能,與TO263類似

■重量輕

■幾乎可忽略的反向恢復損耗

■優秀的抗浪湧電流能力

二、應用:

■光伏逆變器

■EV充電器

■不間斷電源(UPS)

■功率因數矯正(FPC)

■電動汽車

■PC、伺服器電源

三、封裝尺寸對比:

TO252、TO263與QFN8*8封裝尺寸由圖3、圖4、圖5給出,通過對比可以得到:

1、TO252封裝尺寸為6.6X10X2.3(mm);TO263封裝尺寸為10.2x15.15x4.7(mm);QFN8*8封裝尺寸為8x8x1(mm)。

2、TO252、TO263和QFN8*8佔電路板面積分別為66mm2、154mm2和64mm2。QFN所佔電路板面積比TO263減小50%以上。

3、TO252、TO263和QFN8*8背部散熱片面積分別約為23mm2、47mm2和34mm2。QFN8*8背部散熱片面積比TO252增加50%左右。

4、TO252、TO263和QFN8*8高度分別為2.3mm、4.7mm和1mm,QFN所佔高度小於TO252與TO263。

圖3、TO-252封裝尺寸信息
圖4、TO-263封裝尺寸信息
圖5、QFN8*8封裝尺寸信息

與傳統的TO220和TO247封裝相比,貼片封裝TO252,TO263和QFN8*8大大減少了封裝尺寸大小,QFN8*8因為其無引腳設計,相對於TO252和TO263而言,寄生電感更低,主要的冷卻路徑是通過裸露的金屬焊盤到PCB,提高封裝的散熱能力。

四、應用案例(附)

SIC在PC電源上的應用:

下圖所示為12款金牌電源元器件一覽表,其中七款都已經使用了碳化矽二極體。

碳化矽二極體優秀反向恢復性能可以減少功率損耗,提高整機效率;可以減少發熱從而減小散熱器的體積及整機重量。並且降低整機發熱可以大大提高整機的可靠性(溫度每升高10℃,器件失效率翻一倍),使產品的質量和性能獲得提升。

圖6、碳化矽二極體的應用

(圖片來源:ZOL機箱電源,真實性未考證,僅供參考)

碳化矽二極體在部分場合應用和電路拓撲參考下方:

圖7、應用與電路拓撲

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