TOLL-familie biedt verbeterde robuustheid en langere levensduur

Update: 11 juni 2021

Toepassingen zoals e-scooters, e-vorkheftrucks en andere LEV's, evenals elektrisch gereedschap en batterijbeheersystemen, vereisen een hoge stroomsterkte, robuustheid en een langere levensduur. Infineon Technologies AG beantwoordt deze eisen door meer keuzemogelijkheden te bieden aan ontwerpers van voedingssystemen om te voldoen aan uiteenlopende ontwerpvereisten en maximale prestaties te leveren in de kleinste ruimte. Met het innovatieve TO-Leadless (TOLL)-pakket biedt hij nu twee nieuwe OptiMOS-stroom mosfet pakketten in de TOLx-familie: TOLG (TO-Leaded met Gullwing-leads) en TOLT (TO-Leaded Top-side koeling). Samen biedt de TOLx-familie een zeer lage RDS (aan) en een hoge stroomsterkte van meer dan 300 A om de systeemefficiëntie te verhogen in ontwerpen met hoge vermogensdichtheid.

Het TOLG-pakket combineert de beste eigenschappen van TOLL- en D 2PAK 7-pins pakketten, met dezelfde 10 mm x 11 mm2 footprint en elektrische prestaties als TOLL met extra flexibiliteit vergelijkbaar met D 2PAK 7-pins. De belangrijkste voordelen van TOLG komen vooral tot uiting in ontwerpen met aluminiumgeïsoleerde metalen substraatplaten. In deze ontwerpen is de thermische uitzettingscoëfficiënt, die de neiging van een materiaal om van vorm te veranderen als reactie op temperatuurveranderingen illustreert, hoger dan die van koper-IMS- en FR4-platen.

Na verloop van tijd veroorzaakt temperatuurwisseling aan boord een scheur in de soldeerverbinding tussen het pakket en de printplaat. Met de veelzijdigheid van de gullwing-leads demonstreert TOLG superieure robuustheid van de soldeerverbinding, waardoor de productbetrouwbaarheid merkbaar wordt verbeterd in toepassingen waar herhaalde temperatuurwisselingen plaatsvinden. Het nieuwe pakket levert twee keer hogere TCoB-prestaties in vergelijking met de IPC-9701-standaardvereiste.

Het TOLT-pakket is geoptimaliseerd voor superieure thermische prestaties. Het pakket is gebouwd met het leadframe omgedraaid om blootliggend metaal aan de bovenzijde te positioneren en bevat meerdere vleugelvleugelkabels aan elke kant voor hoge stroomvoerende afvoer- en bronverbindingen. Met een omgedraaid leadframe stroomt de warmte van de blootliggende metalen bovenzijde, door het isolatiemateriaal, rechtstreeks naar het koellichaam. Vergeleken met het TOLL-koelpakket aan de onderkant verbetert de TOLT de R thJA met 20% en de R thJC met 50%. Deze specificaties maken een lagere stuklijst mogelijk, vooral voor het koellichaam. Bovendien vermindert OptiMOS in TOLT de PCB-ruimte, omdat componenten nu aan de onderkant van de pc kunnen worden gemonteerd MOSFET.