双面散热Clip技术：功率MOSFET的终极散热方案

在功率半导体领域，一场静默的技术革命正在悄然展开。面对传统单面散热技术的瓶颈、AI服务器功耗突破千瓦级以及电动汽车电机控制器在狭小空间内承受数百安培电流的挑战，双面散热Clip技术应运而生，被誉为“功率MOSFET散热的终极方案”，正重新定义低阻抗器件的性能边界。

技术本质：从“单面作战”到“双面夹击”

传统封装的散热困境

传统的PDFN5×6-8L封装仅依赖底部PCB进行散热，热量传导路径单一。当电流超过200A时，结温迅速上升，导致RDS(on)随温度升高40%，效率骤降；结-空气热阻RθJA普遍大于30°C/W，散热成为瓶颈；功率循环寿命低于10万次，可靠性受限。这些问题严重制约了高性能功率器件的应用和发展。

双面散热的架构革命

银河微电推出的PDFN5×6DSC（Dual-Side Cooling）封装通过三大创新实现了双面散热：

Clip铜片替代铝带：采用460μm厚的铜片直接焊接芯片顶部，形成主散热通道。

顶部暴露金属焊盘：与底部漏极形成上下双热路径，增强散热效果。

绝缘导热垫片：顶部通过绝缘片连接散热器，实现电气隔离和高效导热。

实测数据显示，TBLS009N04THSC的结壳热阻仅为0.85°C/W，相比传统单面散热降低了20%。在100A大电流下，产品温升可降低5-10°C。

性能碾压：双面散热的六大核心优势

基于实测对比数据（TBLS009N04THSC vs 传统单面封装），双面散热展现出了显著的优势：

极致散热能力

通过同时从芯片上下表面传导热量，热流路径截面积翻倍。例如，在24V BMS系统中，28颗TBLS009N04THSC并联工作，双面散热使系统最高温度从136°C降至125°C，MOSFET失效率大幅降低。

超低阻抗延续性

Clip技术将RDS(on)降至0.6mΩ(typ)，优秀的散热能力确保其在高温下仍能保持低阻抗：25°C时为0.6mΩ，175°C时增至1.1mΩ（温升系数仅1.8倍，远低于铝带的2-3倍）。

高可靠性设计

双面散热减少了热机械应力，实测极限超过50万次功率循环（传统封装<10万次）。在28颗TBLS009N04THSC并联应对2400A短路电流冲击下，300ms脉冲后结温仍控制在安全区间，而单面封装已失效。

应用场景：双面散热改变这些行业

电池管理系统（BMS）

电动汽车BMS在短路时需承受瞬间3000A+的短路电流，温升高且可靠性要求严苛。使用TBLS009N04THSC解决方案，28-36颗并联做充放电保护，2400A过流测试显示温升为125°C（竞品为136°C），短路0.3秒承受时间比竞品长50%。顶部散热片直接连接电池箱体，省略额外散热器，某头部车企BMS方案采用双面散热后，MOSFET用量减少20%，系统成本反而降低15%。

AI服务器电源

AI服务器GPU供电模块电流密度超过150A/in²，传统封装无法有效散热。双面散热技术通过顶部散热器直连MOSFET，热阻降至原先的一半，效率提升1.5%，每机架年节电上千度。

电驱逆变器

汽车主驱需频繁启停，功率循环超过30万次。Clip加双面散热技术使焊点应力降低60%，功率循环寿命超过50万次，全面满足AEC-Q101标准。

挑战与未来：技术演进路线图

当前挑战

尽管双面散热Clip技术带来了诸多优势，但也面临一些挑战：

成本压力：双面散热增加了顶部散热工艺，成本比单面高15-20%。

设计复杂度：PCB需考虑上下双面的电气隔离与热设计，对工程师提出了更高要求。

标准化缺失：顶部散热焊盘尺寸、绝缘耐压等级尚未统一。

银河微电的解决方案

为了克服这些挑战，银河微电采取了一系列措施：

工艺优化：Clip焊接良率提升至99.5%，降低了制造成本。

设计工具：提供完整的电性仿真及热仿真模型，帮助客户优化设计。

客户支持：免费提供样品和技术支持，确保双面散热发挥最大效能。

总之，双面散热Clip技术正在为功率半导体领域带来革命性的变化，不仅解决了传统单面散热技术的瓶颈问题，还为高性能应用提供了新的可能性。随着技术的不断进步和完善，这一创新有望在更多领域展现出巨大的潜力。

深圳市中芯巨能电子有限公司代理销售银河微电旗下全系列IC电子元器件，常备银河微电现货库存，原厂一手货源，保证原厂原装正品，一片起订，满足您从研发到批量生产的所有大小批量采购需求。如需银河微电产品规格书、样片测试、采购、BOM配单等需求，请加客服微信：13310830171。