インフィニオンのQDPAKおよびDDPAKトップサイド冷却 (TSC) パッケージが高出力アプリケーション向けのJEDEC標準規格として登録

2023年2月9日、ミュンヘン (ドイツ)

電力密度の向上とコストの最適化は、エレクトロモビリティなどの分野に大きな価値をもたらす効率的な高出力アプリケーション開発の最重要課題です。こうした課題を克服するため、インフィニオン テクノロジーズ (FSE: IFX / OTCQX: IFNNY) の高電圧MOSFETに最適なQDPAKおよびDDPAKトップサイド冷却 (TSC) パッケージがJEDEC標準規格として登録されました。この登録により、1つの標準パッケージ設計とフットプリントで、新しい設計におけるTSCの幅広い採用の確立を支援するというインフィニオンの目標がさらに強固なものとなりました。さらに、OEMメーカーが市場で製品を差別化し、さまざまなアプリケーションをサポートするために電力密度を次のレベルに引き上げる柔軟性と快適性を提供するものです。

インフィニオンの高電圧パッケージング担当リード プリンシパル エンジニアであるラルフ オトルンバ (Ralf Otremba) は「インフィニオンは、ソリューション プロバイダーとして、革新的なパッケージング技術と製造プロセスを通じて半導体業界に影響を与え続けています。当社の先進的なトップサイド冷却型パッケージは、最先端の高出力設計の難しい要求を満たすために、デバイスおよびシステム レベルで大きな利点をもたらします。パッケージ外形の標準化は、ベンダー間のピン互換性を確保することで、高電圧アプリケーションにおけるOEMの主な設計上の課題の1つを軽減するのに役立ちます」と述べています。

JEDECは50年以上にわたり、マイクロエレクトロニクス業界向けに、パッケージのアウトラインを含む幅広い技術のオープン規格の開発や出版物を発行するグローバル リーダーとして活動しています。TO220やTO247スルーホール デバイス (THD) などの半導体パッケージを広く受け入れてきました。これらのデバイスは過去数十年にわたって顕著に使用されており、現在でも新しいオンボード チャージャー (OBC) 設計や高電圧 (HV) および低電圧 (LV) DC-DCコンバーターの選択肢として使用されています。

QDPAKおよびDDPAK表面実装 (SMD) TSCパッケージ デザインの登録は、TO247およびTO220に代わるTSC技術の幅広い市場導入の先駆けとなるパッケージ概要の新時代の到来を告げるものです。この技術の利点を生かし、MO-354規格に基づくこの新しいJEDECパッケージ ファミリー登録は、次世代プラットフォームにおける高電圧産業および自動車アプリケーションのトップサイド冷却設計への移行を可能にする重要な役割を担っています。

TO220およびTO247 THDデバイスからの移行を促進するため、インフィニオンではQDPAKおよびDDPAK SMDデバイスを設計し、同等の熱性能と改善された電気性能を提供します。HVおよびLVデバイス用のQDPAKおよびDDPAK SMD TSCパッケージの標準的な高さ2.3mmに基づき、開発者は、すべてのSMD TSCデバイスを同じ高さに測定してOBCやDC-DC変換などの完全なアプリケーションを設計できるようになりました。3D冷却システムを必要とする既存のソリューションと比較して、設計が容易になり、冷却のためのシステム コストを削減することができます。

さらに、TSCパッケージは、標準的なボトムサイド冷却 (BSC) よりも熱抵抗が最大35％低くなっています。プリント基板の両面を使用できるため、TSCパッケージは基板スペースの利用効率が高く、電力密度は少なくとも2倍以上となります。また、リードの熱抵抗はパッケージ上面が露出している場合に比べてはるかに高いため、パッケージの熱管理は基板からの熱デカップリングによって改善されます。熱性能が向上するため、異なる基板を重ねる必要はありません。FR4とIMSを組み合わせるよりも、FR4一枚で全ての部品をまかなうことができ、コネクターも少なくて済みます。これらの機能により、全体的な部品表 (BOM) を実現し、最終的にシステム全体のコストを削減することができます。

TSCテクノロジーは、熱・電力性能の向上に加え、電源ループの設計を最適化し、信頼性を向上させることができます。これは、ドライバーを電源スイッチのごく近くに配置することで可能となります。ドライバー スイッチ ループの浮遊インダクタンスが低いため、ループ寄生が減少し、ゲート上のリンギングの減少、性能の向上、故障リスクの低減につながります。

追加情報は、 www.infineon.com/ddpak および www.infineon.com/obc で入手可能です。

インフィニオンのエネルギー効率への貢献については、インフィニオンの「エネルギー効率」の Webサイトをご覧ください。