羅姆量產頂面散熱SiC MOSFET,實現自動化組裝與薄型化設計

日本半導體業者羅姆(ROHM)推出新一代碳化矽(SiC)功率半導體封裝,兼具自動化組裝能力與優異的散熱效能。羅姆於9日宣布,搭載自家第4代SiC MOSFET的頂面散熱表面黏著封裝「TSC3PAK(14.00×18.58×3.50mm)」已開發完成,並自上月起正式進入量產。
此新產品的核心在於,雖為表面黏著(SMD)型態,卻將散熱面配置於封裝頂部,實現了與過往大功率運作所必需的導線型封裝(TO-247-4L)同等的散熱效能。這項突破使得產品得以擺脫需要人工組裝的導線型封裝限制,實現自動化組裝,在提升製造效率的同時,也讓裝置的薄型化設計成為可能。
針對高耐壓應用的絕緣設計也大幅強化。羅姆透過在封裝表面形成獨特溝槽的方式,確保了業界最高水準的6.66mm沿面距離。沿面距離是沿著兩導體間絕緣物表面測量的最短距離,為防止觸電、漏電或短路的關鍵設計要素。此封裝在汙染等級2(一般家庭、辦公室等非導電性汙染環境)的條件下,可承受1200V的交流峰值電壓,並維持與現有元件的相容性。因此,預期終端裝置製造商將能簡化絕緣製程,降低組裝成本並提高系統可靠性。
在效能方面,新產品應用了羅姆最新的第4代SiC MOSFET晶片組技術,展現出低導通電阻與高速切換特性。由於能大幅降低電力轉換時產生的切換損耗,此產品特別針對電動車的車載充電器(OBC)與電動壓縮機、工業用太陽能(PV)逆變器,以及高效能伺服器電源等,對高效率、低功耗驅動有嚴格要求的領域進行了最佳化。
羅姆相關人士指出:「為提升電動車(xEV)的充電速度與續航里程,以及實現資料中心伺服器的高效運作,SiC元件的採用正急速增加。」他進一步強調:「我們將持續以一條龍生產體制為基礎,擴充自家環保功率半導體品牌『EcoSiC™』的產品線,引領電子裝置的小型化與高可靠性發展。」
此新產品的樣品價格為每顆5,500日圓(約新台幣1,100元,未稅),自6月起已隨量產同步展開線上銷售。為支援開發人員快速進行電路驗證,羅姆於官方網站免費提供模擬模型,並可透過艾睿電子(Arrow.com)與CoreStaff Online等全球線上零元件經銷平台購買。
在電動車市場中,為延長續航里程與提升充電速度,SiC元件的應用範圍正從主逆變器快速擴充套件至車載充電器、電動壓縮機等領域。在工業裝置方面,SiC元件也作為提升高效能伺服器電源與太陽能逆變器效率的核心元件而備受矚目。然而,過往的SiC元件在大功率驅動時,為了有效處理發熱問題,主要採用散熱效能優異的導線型封裝。這種方式存在需要人工組裝,且因封裝外型導致難以薄型化的缺點。
羅姆此次推出的TSC3PAK封裝克服了這些結構性限制,以可自動化組裝的表面黏著型態,達成與TO-247同等級的散熱效能,因而受到業界高度關注。羅姆具備從晶圓生產、製造製程、封裝到品質管理,涵蓋SiC元件所有製程的一條龍生產體制,並以此為基礎,鞏固其在SiC領域的領先地位。