轿车和工业运用都需求不断进步功率密度。例如，为了进步安全性，新的轿车动力转向规划现在要求双冗余电路，这意味着要在相同空间内包容双倍的元器材。再举一个比如，在服务器群中，每平方米都要消耗必定本钱，用户一般每18个月要求相同电源封装中的输出功率翻倍。假如分立式半导体供货商要应对这一应战，不能仅专心于改善晶圆技能，还有必要尽力进步封装功能。
总部坐落荷兰的安世半导体是分立器材、MOSFET器材、模仿和逻辑集成电路范畴的领导者，该公司首先在-功率封装（LFPAK无损封装）内部选用了全铜夹片芯片贴装技能，意图是完成多种技能优势（电流才能、RDSon、热特性等）。
专为进步功率密度规划的LFPAK封装系列
LFPAK封装系列用于进步功率密度。其首要特点是在封装内部运用了全铜夹片，在外部运用了鸥翼引脚。安世半导体在2002年首先推出LFPAK56封装 – 它是一款功率SO8封装(5mm x 6mm)，规划用于代替体积更大的DPAK封装。现在，该公司供给了一系列不同尺度的封装，包含单双通道MOSFET装备，可包含很多不同运用。最近，安世半导体发布了LFPAK88，这是一款8mm x 8mm封装，针对较高功率的运用而规划，可替代体积更大的D²PAK和D²PAK-7封装。
图1：LFPAK分立式MOSFET封装系列
夹片粘合封装与焊线封装：功率密度优势
LFPAK器材的体积小于旧式D²PAK和D²PAK-7器材，一起完成了功率密度的显着进步。
图2：LFPAK88的占位面积小于D²PAK
上图显现了LFPAK88的相对占位面积巨细，与D²PAK器材比较减小了60%；别的LFPAK88器材的高度更低，因而总体积减小了86%。
LFPAK88之所以可以完成功能和功率密度的进步，是因为它选用了铜夹片封装技能，替代了D²PAK和D²PAK7等封装选用的旧式焊线技能。
图3：与运用焊线衔接的D²PAK与运用铜夹片技能的LFPAK88
铜夹片技能的功能优势包含：
1.电流(Amp)
· 焊线是一个限制要素，它决议了器材可以处理的电流巨细。在运用D²PAK封装的情况下，运用的焊线的最大直径为500µm（因为衔接的T型柱尺度）。
· 运用最新Trench 9超级结40V晶圆，安世半导体可以放入D²PAK封装的最大晶圆电流额定值为120A。可是，关于体积更小的LFPAK88封装，因为不受焊线限制，安世半导体现在可以放入该封装的最大晶圆电流额定值为425A。跟着公司今后发布更大晶圆的产品，此电流额定值还会进步。[注：这些值来自于丈量而并非理论]
2.RDS(on) [以mΩ为单位]
· 在D²PAK中运用的三条500µm直径的焊线增加了MOSFET的总RDS(on)值。
· 例如，在上述两个器材中运用相同的Trench 9 40V技能渠道，安世半导体现在可以放入D²PAK的最大晶圆的RDS(on)值为1.2mΩ。假如运用体积更小的夹片粘合LFPAK88封装，该值可削减至 0.7mΩ，这要归功于它没有焊线电阻。[注：0.55mΩ的LFPAK88器材正在T9渠道上开发]。
3.寄生源极电感 (nH)
· 在每个开关事情中，有必要处理寄生源极电感问题，因为它会下降功率。在需求高频率开关的运用中，例如在DC/DC转换器中，这种功率丢失会发生很大影响。
源极焊线还会增加总寄生源极电感，再加上D²PAK的长引脚，电感值到达5nH。比较之下，因为LFPAK88没有源极焊线，并且只运用很小的鸥翼引脚，因而电感值仅为1nH。
4.电流/热量的热门
· 当高电流经过器材时，它会会集在焊线衔接到晶圆的瓶颈处。这些电流热门或许导致散热/质量问题。
· 运用LFPAK88，顶部的铜夹片覆盖了更大区域，因而不会发生热门。
图4：D²PAK和LFPAK88的电流密度仿真以及焊线上的热门
5.热阻Rth(j-mb) (K/W)
· 与旧式封装比较，LFPAK88具有杰出的热功能。例如，假如咱们核算从晶圆到封装底部衔接至印刷电路板处（从结到贴装基底）的热阻，热阻值越低越好。
· D²PAK中的最大芯片的热阻为0.43K/W；LFPAK88的热阻为0.35K/W。
· 更低的热阻值首要归功于传热道路更短，漏极铜夹片更薄（LFPAK88的厚度为0.5mm，D²PAK的厚度为1.3mm）
图5： LFPAK88较薄的漏极散热片和D2PAK的比照
功率密度 >1W/mm³
尺度更小，电流才能更高，RDS(on)值更低，这些优势结合在一起，使功率密度得以进步，正如表中所总结（运用相同技能渠道来供给附近的功能）
定论
总而言之，要进步功率密度，不只需求晶圆技能的改善，还有必要使用新的封装技能，充分发挥分立式MOSFET的潜能。LFPAK全铜夹片封装系列增强了晶圆的功能体现，可以协助咱们减小占位面积，进步功率输出。
