Flat-Lead-Gehäuse

Gehäusekonzepte für Leistungs-MOSFETs und Schottky-Dioden

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Anspruchsvolle Ansteuerungselektronik für LED-Lichter

Die EU hat ein Gesetz verabschiedet, das Tagfahrlicht (LED-basierte Frontlichter, die stets eingeschaltet sind, sobald der Motor läuft) für jedes Neufahrzeug ab dem Jahr 2011 zur Pflicht macht. Dies soll die Unfallzahlen senken. Solche halbleiterbasierte Beleuchtungssysteme (Solid State Lighting) benötigen allerdings eine anspruchsvolle Ansteuerungselektronik. Auch hier sind kleinere Bauteile erwünscht, da die Beleuchtungsmodule nur ein beschränktes Platzangebot bieten. Obwohl die Module in einer weniger rauen Umgebung als bei der Kraftstoffeinspritzung eingesetzt werden, müssen auch deren Bauteile (schnelle Dioden und MOSFETs) in einer rauen Betriebsumgebung arbeiten und sehen sich elektromagnetischen Interferenzen (EMI) und Spannungsspitzen ausgesetzt.

Auch an anderen Stellen der Automobilelektronik kommen stets die gleichen Herausforderungen zutage. Ob es sich um Antiblockiersysteme (ABS), Instrumenten-Cluster oder Getriebemanagement handelt – die Aspekte hohe Temperaturen und wenig verfügbarer Platz auf der Leiterplatte sind immer anzutreffen.

Das Flat-Lead-Gehäuse bietet mehr Platz für Halbleiter-Dies

Das Small-Outline-Flat-Lead-Gehäuse SO-8 FL wurde entwickelt, um größere Halbleiter-Dies auf eine Standard-SO8-IC-Anschlussfläche zu adaptieren. Das Gehäuse basiert auf einem Lead-Frame-Design, aus dem die Anschlüsse (Leads) aus dem vergossenen Formstück herausragen. Die Lötfüllung ist damit vollständig sichtbar, was die visuelle Inspektion effizienter gestaltet. Darüber hinaus bietet das Gehäuse eine größere Wärmeableitung und geringere elektrische Störeffekte. Die Bauhöhe ist wesentlich geringer als bei DPAK, SMA, SMB, SMC, Powermite oder SOD-123. Außerdem lässt sich eine größere Vielfalt an Halbleiter-Dies integrieren.

Vergleich der Wärmewiderstände unterschiedlicher Gehäuse

Das SO-8 FL bietet einen wesentlich besseren Wärmewiderstand als die Gehäusetypen SOD-123 FL, Powermite, SMA, SMB oder SMC (Bild 3). Dies gründet auf dem kürzeren Wärmepfad des Gehäuses, wobei das Die mit einem Kupfer-Pad verbunden ist.

Die Anforderungen werden zukünftig weiter steigen

Was bringt also die Zunkunft? Der Druck auf die Halbleiterhersteller wird weiter zunehmen, noch kompaktere und wärmeeffizientere ICs zu fertigen. Der Trend geht hin zum Einsatz reiner Dies (vor allem für Bereiche wie dem Antriebsstrang in Fahrzeugen oder für Getriebe), da diese sich von den Kfz-Zulieferbetrieben einfacher in deren Module integrieren lassen. Für Halbleiterhersteller, die den Automobil Markt bedienen, ist dieser Trend problematisch, da sie höchste Zuverlässigkeit garantieren müssen aber nicht die gesamte Wertschöpfungskette kontrollieren. Die Hürden werden also immer höher und erfordern umfassendes Knowhow, um sich am Markt behaupten zu können.

* * Kevin Keller ist Applications Engineer Manager bei der Standard Products Group von ON Semiconductor.

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