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揭秘TOLT封装技术及其应用
发布时间:2026-07-28
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随着新能源汽车、5G通信、数据中心及可再生能源等领域的蓬勃发展,市场对功率器件提出了更高功率密度、更快开关速度与更高效率的迫切需求。在众多先进封装技术中,TOLT封装凭借其独特优势,正悄然重塑应用产品的设计格局。


TOLT封装已站上C位,成为工程师手中一张极具竞争力的王牌。


01封装结构


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TOLT封装可视为一种创新的顶部散热贴片封装。从侧视图来看,其内部引线框架采用倒置设计,焊盘直接暴露在封装顶部,与传统的底部散热方式截然不同。这种结构为实现更短的热路径和更高的散热效率奠定了物理基础。

封装外形及内部结构

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02 封装优势


(1)散热方案


顶部散热方案,热路径可以显著缩短,从芯片到外部的热传递路径如下:

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通过消除热路径中的 PCB 和焊料互连来减少热路径对 MOSFET 性能有巨大的影响。研究表明,这种散热路径解决方案,即使在保守的情况下,使用 FR4 型 PCB 时,从结到散热器的总热阻 Rth_JH 至少可以改善 20%。

对于功率级设计人员来说,这意味着在相同的应用功率下可以节省散热系统成本,或者在相同的系统方案下具备实现更高功率输出的可能性。


(2)结构设计


结构与电气性能

短路径设计:底部金属触点使电流路径极短,有效降低寄生电感和电阻。

大面积焊盘:兼具高电流承载与高效热传导功能,加快热量散发。

紧凑扁平化:适用于对高度敏感的设备,在有限空间内实现高功率集成。

高频稳定性:优化布局降低寄生参数,支持更高开关频率,提升系统效率,并缩小外围元件体积。


热性能与功率密度

相比TOLL封装,TOLT的RthJA降低约20%,RthJC改善近50%,结至散热片热阻(Rth_J-heatsink)降低近50%。

无需依靠PCB散热,释放了PCB背面空间,允许布置更多元件,显著提升功率密度与集成度。


系统成本与电参数

生产效率高:贴片封装适合自动化生产,提升一致性并降低装配成本。

散热器可更小:优异的散热表现允许使用更紧凑的散热方案。

体积与重量优化:高效空间利用有助于终端产品轻薄化。

性能对标:TOLT封装MOSFET的RDS(on)值与同规格TOLL器件保持一致(例如100V MOSFET均可达到1.5mΩ max)。

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注:* 2s2p 电路板,带过孔。散热片温度固定为 Tambient = 85℃

** 视布局而定

数据说明:在带有过孔的2s2p PCB、环境温度85℃条件下,TOLT相比TOLL在结至散热片热阻上降低近50%,总耗散功率提升超过90%。尽管封装引线略增导致电阻与电感微升,但通过优化PCB铜箔布线,可有效控制系统级寄生参数。


03 TOLT封装应用


TOLT封装凭借卓越的散热性能与高功率密度,尤其适合大电流、高功率应用场景。其可在不增加器件数量与系统尺寸的前提下,满足高达50kW功率等级的需求,主要应用包括:电动脚踏车、轻型电动车、电动工具、电池管理系统、摩托车、移动机器人、电动装卸车。

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04 民承TOLT封装产品


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