那时绝没有想到功率半导体器件也会愈做愈小，小到人们几乎不认为那是一个功率器件的程度。更不会想到对那种每边长度仅几个毫米的器件，也会考虑到利用双面散热而使功率密度加倍
这样一种包装形式终于出现了。那就是刚刚出现的 DirectFET，如图四所示，图五给出器件的剖面及和印刷线路板的连接示意图。DirectFET也是一种倒装器件，栅极和源极在下面，直接焊在印刷线路板上，而漏极在上，和一个铜盖帽相连。铜盖帽也焊在线路板上。这样一种结构，没有引线，无论电的通道和热的通道都十分舒畅。 它主要具有三个优点：
1）降低了封装本身的电阻，或用我上面已提到过的专用术语来讲：即降低了DFPR－－不计芯片的包装电阻，从而提高了器件的电流容量。
2）降低了从结到印刷电路板、结到外壳、结到周围环境的热阻，以使功率 MOSFET工作时所产生的热量更容易得到散发。这种结构还有利于使热量从上下两个方面同时散发。 3）从图四中可以看出，这种包装外形十
分简洁。因此可以减少电路布置和安装时的复杂性，并使印刷电路板的寄生电感损失最小。特别在CPU的时钟频率提高和电流增大时，对瞬态回应的要求也随嗬提高。 现在我们来看看何以有这么多的优点。
DirectFET的尺寸大小和SO-8相似，几年前IR公司曾发展了一种称为铜焊带 （Copper Strap）的结构，图六对这三种结构作了一个简要的对比。
从这个简单结构的示意图中可以看出：像SO－8那样的内外引线结构，显然有一个较大的电阻，其DFPR达到约1.5毫欧姆。DirectFET有一个完全不同于SO-8的电的通道，所以它的DFPR仅为0.2毫欧姆。这说明在采用了DirectFET的结构后，可降低约86％包装电阻，其效果是十分显著的。同为SO-8的结构若采用了铜焊带，即以较宽厚的铜焊带代替了常用的铝细丝，可以将包装电阻下降到约0.5毫欧姆。表明引线电阻在包装电阻中是最主要的部分。这◆还可以说明一下，一般的BGA结构，由于没有引线，包装电阻已可降到0.3毫欧姆。可以认为DirectFET因为特殊的铜盖帽又降低了0.1毫欧姆。
再从热的通道来看，SO-8从结到外壳的热阻为每瓦25度，所以很难通过外壳散热。热量基本上是靠两侧的引线输给线路板的。但从结到外壳的热阻也仍有每瓦20度，也即是说，当1瓦功率在器件中耗散时，它比线路板的温度要高出20度。对DirectFET就不一样了，从结到外壳的热阻仅为每瓦3度，说明器件上面的那个铜盖帽，对冷却器件是很有好处的。因此就产生了上面所说的双面散热的可能性了。DirectFET从结到线路板的热阻仅为每瓦1度。说明比原来的SO-8的效率要高出很多。在单相实际电路中，两个DirectFET可以替代五个SO-8。在多相电路中，DirectFET可以以少一倍的面积，流过加倍的电流。其效益是够惊人的。
最后用图说明一下DirectFET在安装时的简易性，图七给出了示意图，说明线路板布置是如何简洁，而且有利于并联。
IR第一批投入的产品有用于伺服器和高档桌上电脑的20伏MOSFET及用于上述方面并笔记本电脑的30伏MOSFET，都包括同步用及控制用的两种。
经过几年的发展，DirectFET已有很多种品种。2004年时又出现了DirectFETKY。这说明这种双面散热的结构是非常优越的结构。
MCM
现代电子封装的热点除了BGA外，另一个热点是MCM。功率半导体器件这些年来也跟上了这个趋势。上面已提到了BGA，现在以IR公司的 iPOWIR为例来简单介绍一下 MCM。
IR公司在多年前，已把MOSFET和肖特基组装在一起称之为FETKY。由于电路中同时需要一个高压侧的控制F
ET，和一个低压侧的同步FET。因此又发展了另一种双FETKY，有时译成对偶FETKY。 近两年来，IR又在这个基础上，又进一步把有关控制电路及某些无源元件也组合在一起，发展了iPOWIR。iPOWIR最早时有两种品种，用于单相降压变换器的称为iP1001，用于多相的称为iP2001。图八，图九及图十给出两者的外形，大致结构，和应用时的示意图以及和电路板的连接示意图。可以看到，iP1001已包括了MOSFET,Schottky，脉宽调制(PWM)IC，驱动(Driver)IC及一些被动元件等等。
也谈功率器件封装的演进和发展【Home Basic版】
(2010-07-15 23:19:19) 转载
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mosfet 封装 功率
【个人原创，借地发表】
半导体的封装对于半导体器件来说是很重要的一部分。功率半导体的历史并不悠久，而这些新兴的格式封装近年来不断在各种产品上露面，因此在此简单谈谈功率半导体的封装。 早期功率元件没有专用的封装，基本使用逻辑元件的封装。例如SOP(Small Outline Package)系列，SOT(Small Outline Transistor)系列，垂直安装和SMP安装的TO(Transistor Outline，又名DPAK)系列。由于早期的逻辑元件集成规模还不高，通常不需要通过太大的电流，因此在这些封装中硅片(chip)和引脚(lead)的连接是用引线键合(wirebond)的方式。
SOP-8 截面图
随着功率元件的发展，功率元件的承载电流能力越来越大，如今的功率元件在恶劣环境温度的静风条件中热降额载流能力可达30A以上，几乎是过去的一倍。而且电源的开关频率也逐步向高频发展（AC-DC中>100kHz，DC-DC中>500kHz）以减小后端无源器件的体积来适应小型化、高密度的趋势。而这些传统的封装技术由于自身封装电阻(DFPR)高、封装寄生电感（包括栅极寄生电感等）和封装热阻高的问题，阻碍了器件厂家改进制造工艺提升硅片性能的努力。例如，在09年底到今年初，欧美五大电源厂纷纷宣布典型通态电阻1mΩ级别的高性能MOSFET产品，而资料显示SOP-8的封装电阻高达1.5mΩ，表明了在一些极端情况下封装电阻已经高于硅片的结电阻。
SOP-8