功率器件顶部散热封装技术的优势及普及挑战

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，英飞凌逐渐发现封装技术成为了突破瓶颈的关键方式。”

高压超结硅功率器件的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。

• 满足更大功率需求：优化利用电路板空间，采用开尔文源极连接，减少源极寄生电感；
• 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

其实QDPAK和DDPAK这两大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。