美國飛兆半導(dǎo)體（Fairchild Semiconductor）開發(fā)出面向功率MOSFET的高散熱封裝技術(shù)“Dual Cool”，已經(jīng)開始量產(chǎn)供貨采用該技術(shù)的5款產(chǎn)品。產(chǎn)品用于DC-DC轉(zhuǎn)換器的開關(guān)元件。通過將其設(shè)置成不僅封裝底端，從上端也可散熱的構(gòu)造，使其比現(xiàn)有封裝的散熱性能提高了60％左右。這樣即便是小型封裝，也可通入較大的電流。從而獲得縮小DC-DC轉(zhuǎn)換器電路以及通過減少多相（Multiphase）電源的相數(shù)以減小電源電路的底板面積等效果。另外，還可減輕功率MOSFET等部件的散熱路徑在印刷底板上的密集程度。

開始量產(chǎn)供貨的產(chǎn)品方面，封裝的底面尺寸為3.3mm×3.3mm的產(chǎn)品在電壓為10V的情況下，導(dǎo)通電阻為最大2.2mΩ的“FDMS2504SDC”；底面尺寸為6mm×5mm的產(chǎn)品有4種，電壓10V的情況下，導(dǎo)通電阻分別為最大1.3mΩ的“FDMS2504SDC”、1.5mΩ的“FDMS2506SDC”、2.0mΩ的“FDMS2508SDC”以及2.9mΩ的“FDMS2510SDC”。購入1000個時的參考單價方面，F(xiàn)DMC7660DC為1.38美元、FDMS2504SDC為4.14美元、FDMS2506SDC為3.46美元、FDMS2508SDC為2.70美元以及FDMS2510SDC為2.08美元。這些產(chǎn)品均為面向DC-DC轉(zhuǎn)換器的低端（Low Side）使用的開關(guān)元件，不過該公司也在開發(fā)面向高端產(chǎn)品使用的開關(guān)元件，預(yù)定到2010年底之前開始量產(chǎn)供貨。此外，還計劃擴(kuò)充面向低端使用的產(chǎn)品群。其中包括導(dǎo)通電阻最大僅為0.99mΩ之小的6mm×5mm款產(chǎn)品等。預(yù)定這些產(chǎn)品也在2010年底前開始量產(chǎn)供貨。

在封裝上下露出電極，作為散熱路徑

Dual Cool技術(shù)可分別用于MOSFET芯片的漏極和源極的散熱。漏極與此前一樣，從MOSFET芯片的下方利用金屬框架將熱量導(dǎo)出至封裝底端。為使導(dǎo)出的熱量能夠沿著印刷底板方向的散熱路徑導(dǎo)出，因此將漏極在封裝底端上大范圍的暴露出來。該方法到目前為止沒有發(fā)生太大變化。另一方面，源極在MOSFET芯片的上方連接金屬框架，在封裝表面露出源極。源極露出后，向封裝底端傾斜，接線柱設(shè)置在封裝的底端。也就是說，雖然在封裝的上端和底端電極都裸露在了表面，但接線柱還和原來一樣設(shè)置在封裝的底端。因此，與原有MOSFET封裝在接線柱配置方面具有兼容性。

實際在印刷底板上進(jìn)行封裝時，在封裝底端的印刷底板上設(shè)置散熱路徑，在封裝上端安裝散熱片等散熱部件。由于封裝表面的金屬面為源極，因此在安裝金屬材料較多的散熱片時，需要在封裝和散熱片之間添加散熱潤滑劑，以便絕緣。

據(jù)飛兆半導(dǎo)體日本（Fairchild Semiconductor Japan）的介紹，根據(jù)這種散熱方式，可允許的電流輸入量能夠提高60％左右。因此，例如兩相的多相電源的情況下，原來共需要四個（每相的低端用和高端用各一個，兩相就是其二倍，因此合計四個）5mm×6mm的功率MOSFET，而如果使用Dual Cool技術(shù)，在相數(shù)減至一相、合計使用兩個功率MOSFET的基礎(chǔ)上，還可使用3mm×3mm款的功率MOSFET。

在降低導(dǎo)通電阻方面也有效果，還計劃明年春季投產(chǎn)100V耐壓品

Dual Cool技術(shù)在降低導(dǎo)通電阻方面也有效果。這是因為從MOSFET芯片接到外部接線柱的布線電阻有所減小。此前是使用引線鍵合（Wire Bonding）從MOSFET芯片連接到接線柱的。此次將金屬框架安裝在MOSFET芯片上，不使用金屬線。由該金屬線引起的封裝電阻此前（MLP封裝）高達(dá)0.5～1mΩ。此次由該金屬線引起的封裝電阻得到很大程度降低，從而使產(chǎn)品整體的導(dǎo)通電阻降低了1mΩ左右。另外，對于導(dǎo)通電阻為2mΩ、封裝面積為6mm×5mm、額定電流為49A的原產(chǎn)品，如果采用Dual Cool技術(shù)，雖然額定電流會減小至40A，但導(dǎo)通電阻大小不變，封裝面積可減小至3mm×3mm。

此次發(fā)布的產(chǎn)品和今年年底前開始量產(chǎn)的產(chǎn)品耐壓均為25～30V。飛兆半導(dǎo)體日本稱，今后將擴(kuò)充采用Dual Cool技術(shù)的產(chǎn)品群，例如，計劃2011年第一季度（1～3月）投產(chǎn)耐壓為100V左右的功率MOSFET。（記者：大久保 聰）

圖1：照片中央左側(cè)紅色虛線圈內(nèi)為此次發(fā)布的產(chǎn)品（點擊放大）


圖2：（點擊放大）