每个电子应用电路系统都面临着其独特的挑战。大至汽车和工业应用，小至可穿戴设备，如何解决热特性问题都变得越来越重要。随着我们在越来越小的空间中集成越来越多的功能，如何确保充分散热已经成为关键问题所在。Nexperia（安世半导体）的 DFN 封装产品组合为解决热失控问题提供了很好的解决方案。
功耗、散热一直以来都是设计工程师而不得不面对的一个难题。在过去，这个问题相对容易解决，只需要在芯片或电路板上连接一个高效散热器即可。但是，随着电子设备尺寸不断缩小，运行速度越来越快，电路板密度越来越高，半导体芯片温度也随之升高。工作环境温度的恶化很容易使问题加剧。
正如我在“让汽车行业轻松转入无引脚时代”这篇博客中所述，采用小尺寸分立式的扁平无引脚 (DFN) 封装可以释放大量电路板空间。这样设计工程师就可以缩减总体占位面积，或者在同一块电路板上集成更多功能，同时保持 DFN 封装采用了 SWF 这种可焊性侧面的工艺，方便了光学检测 (AOI) 。重要的是，它还为设计工程师提供了一种相比与传统封装，热性能更加优越的封装解决方案。
降低电路设计的热功耗
通过对比相同设备分别采用 SOT23 和 DFN 的结果，我们发现电气参数几乎相同。毫无疑问，DFN 封装通过删除引脚，改善了寄生电容和电感。不仅如此，DFN 封装还可显著提高了热性能。这一点在热模拟中得到明确证明，例如在以下示例中，对分立式半导体器件应用了相当于250 mW 内部耗散功率的偏置条件。
△ SOT23 与 DFN 1412D-3热模拟，内部耗散功率为250 mW。
在SOT23 封装中，硅芯片内部产生的热量需要通过引脚传导到 PCB 从而达到热耗散。PCB 和塑料封装引脚和芯片本体将热量以辐射的方式散发到周围环境中。在该模拟中，我们假设环境温度为 25 ℃，SOT23 中的硅温度升至 130 ℃。
而在 DFN 中，热量从硅通过内置金属散热器直接散发到 PCB。在上述模拟中，DFN 1412D-3 封装内部温度保持在105 ℃，这与硅温相差了 25 ℃。事实上，测得的结果表明，结温只有 98 ℃。显而易见，DFN 封装的热连接明显优于 SOT23。
提高可靠性，延长使用寿命
这一硅温差非常重要。一方面，我们可以进一步提高这类封装的功率密度。换言之，设备可以在正常工作模式下以更低温度运行。这有助于延长设备的使用寿命，从而提高系统可靠性。
作者简介
Hans-Jürgen Funke
1989 年，Hans-Jürgen 在飞利浦半导体公司担任晶体管、二极管电特性测试工程师, 以此开始了他的职业生涯。然后，他被调至封装研发部门，专门研究分立式半导体，特别是磁场传感器（ABS和角度），工作期间他提出了多个不同的封装选项。从 2006 年起，他开始进入封装核心小组工作，协助拟定封装路线图并致力于提供半导体封装的表贴封装 (SMT) 组装建议。
Nexperia (安世半导体)
Nexperia（安世半导体），作为半导体基础元器件生产领域的高产能生产专家，其产品广泛应用于全球各类电子设计。公司丰富的产品组合包括二极管、双极性晶体管、ESD 保护器件、MOSFET 器件、氮化镓场效应晶体管 (GaN FET) 以及模拟 IC 和逻辑 IC。Nexperia总部位于荷兰奈梅亨，每年可交付 900 多亿件产品，产品符合汽车行业的严苛标准。其产品在效率（如工艺、尺寸、功率及性能）方面获得行业广泛认可，拥有先进的小尺寸封装技术，可有效节省功耗及空间。
凭借几十年来的专业经验，Nexperia（安世半导体）持续不断地为全球各地的优质企业提供高效的产品及服务，并在亚洲、欧洲和美国拥有超过12,000名员工。Nexperia（安世半导体）是闻泰科技股份有限公司 (600745.SS) 的子公司，拥有庞大的知识产权组合，并获得了 IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001 和 OHSAS 18001 认证。
Nexperia：效率致胜。
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