Power Device Packaging Power-MOSFET: achtmal höhere Leistungsdichte für Ströme bis 460 A

Von Gerd Kucera

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Mit dem PowerDI8080-5 hat Diodes einmal mehr ein für hohe Ströme taugliches und wärmeoptimiertes Gehäuse für Power Devices in Elektrofahrzeugen vorgestellt.

Der Power MOSFET im PowerDI8080-Gehäuse ist nach AEC-Q101-qualifiziert, PPAP-geeignet und wird in IATF-16949-zertifizierten Einrichtungen gefertigt.
Der Power MOSFET im PowerDI8080-Gehäuse ist nach AEC-Q101-qualifiziert, PPAP-geeignet und wird in IATF-16949-zertifizierten Einrichtungen gefertigt.
(Bild: Diodes )

Das Marktpotenzial für Halbleiter-Packaging soll nach Prognose des französischen Analysten Yolé Développement mittelfristig auf 48 Mrd. US-$ zulegen. Der Grund: Zunehmende Leistungsdichten erzwingen deutliche Verbesserungen in der Aufbau- und Verbindungstechnik der Leistungshalbleiter. Die Verbesserung von Zuverlässigkeit und Lebensdauer bleibt auch weiterhin zentrale Aufgabe der Halbleiter-Hersteller.

Der erste Baustein, der in diesem neuen Gehäuse ausgeliefert wird, ist ein Automotive-konformer MOSFET (40 V) mit der Bezeichnung DMTH4M70SPGWQ. Er hat einen RDS(on) von 0,54 mΩ bei einer Gate-Ansteuerung von 10 V. Seine Gate-Ladung beträgt 117 nC. Mit dieser Leistungsfähigkeit können Entwickler von BLDC-Motorantrieben, DC/DC-Wandlern und EV-Ladesystemen die Systemeffizienz durch reduzierte Verluste weiter maximieren, konstatiert Diodes.

Dieses PowerDI8080-5-Gehäuse hat auf der Leiterplatte einen Platzbedarf von 8 mm x 8 mm, das sind 40% weniger als beim Gehäuseformat TO263 (D2PAK), sagt Diodes. Die Off-Board-Bauhöhe beträgt 1,7 mm, was 63% weniger ist als beim TO263. Kupfer-Clip-Bonding zwischen dem Chip und den Anschlüssen ermöglicht einen niedrigen Wärmewiderstand zwischen Sperrschicht und Gehäuse von 0,36 °C/W. Dadurch kann das neue Gehäuse Ströme bis zu 460 A führen und mit einer achtmal höhere Leistungsdichte aufwarten als ein TO263-Gehäuse.

Der Baustein ist nach AEC-Q101-qualifiziert, PPAP-geeignet und wird in IATF-16949-zertifizierten Einrichtungen gefertigt. Seine Gull-Wing-Anschlüsse erleichtern die optische Inspektion (AOI) und erhöhen die Zuverlässigkeit bei Temperaturwechseln.

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