Leistungs-MOSFETs von Infineon

Kleines PQFN-Gehäuse mit Source-Down-Technologie

10. Januar 2022, 13:30 Uhr | Ralf Higgelke
Infineon Technologies, OptiMOS, Source Down
Das Source-Down-Konzept, das nun auch für die OptiMOS-Serie von Infineon zur Verfügung steht, hat eine ganze Reihe von Vorteilen. Oben ist das Standard-Gate-Layout zu sehen, das den Drop-in-Austausch von Drain-Down-Gehäusen vereinfacht, unten das Center-Gate-Layout, eine optimierte und einfachere Parallelisierung ermöglicht.
© Infineon Technologies

Üblicherweise ist bei Leistungs-MOSFETs der Drain-Anschluss unten, was aber zuweilen ungünstig ist. Nun hat Infineon für seine OptiMOS-Serie ein 3,3 mm × 3,3 mm großes PQFN-Gehäuse vorgestellt, bei dem der Source-Anschluss unten ist.

Hohe Leistungsdichte, optimierte Leistung sowie einfache Handhabung sind zentrale Anforderungen beim Design moderner Leistungssysteme. Als praktische Lösung für derartige Herausforderungen beim Design von Endanwendungen hat Infineon eine neue Generation der OptiMOS-Bausteine mit Source-Down-Technologie für die Spannungsklassen 25 V bis 100 V vorgestellt und ab sofort in zwei verschiedenen Grundflächenversionen erhältlich.

Im Vergleich zum herkömmlichen Drain-Down-Konzept ermöglicht eine solche Aufbau- und Verbindungstechnik einen größeren Siliziumchip bei gleicher Gehäusegröße. Darüber hinaus lassen sich die Verluste, die durch das Gehäuse verursacht werden, reduzieren. Dadurch kann der Einschaltwiderstand RDS(on) im Vergleich zu einem modernen Drain-Down-Gehäuse um bis zu 30 Prozent sinken.

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Weitere Vorteile von Source-Down

Auf Systemebene lässt sich damit ein 3,3 mm × 3,3 mm großen PQFN-Gehäuse anstelle eines einem 5 mm × 6 mm großen SuperSO8-Gehäuses einsetzen, was eine Platzersparnis von etwa 65 Prozent bedeutet. Auf diese Weise können Entwickler den verfügbaren Platz auf der Platine effektiver nutzen, was die Leistungsdichte und Systemeffizienz im Endsystem erhöht.

Zusätzlich fließt beim Source-Down-Konzept die Wärme direkt über ein Wärmeleitpad in die Leiterplatte ab, anstatt über Bonddrähte oder eine Kupferklemme. Dadurch verbessert sich der Wärmewiderstand Rth,JC um mehr als 20 Prozent von 1,8 K/W auf 1,4 K/W, was das Wärmemanagement vereinfacht.

Infineon bietet zwei verschiedene Grundflächenversionen und Layout-Optionen an: das SD Standard-Gate und das SD Center-Gate. Das Standard-Gate-Layout vereinfacht den Drop-in-Austausch von Drain-Down-Gehäusen, während das Center-Gate-Layout eine optimierte und einfachere Parallelisierung ermöglicht. Beide Varianten ermöglichen eine optimale Anordnung der Bauteile auf der Leiterplatte, optimierte parasitäre Eigenschaften der Leiterplatte und eine einfache Handhabung.


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