Toshiba-MOSFET-Paket für 400-A-Fahrzeuganwendungen

Jun 05, 2023

Toshiba hat ein Gull-Wing-Mosfet-Gehäuse speziell für Hochstrom-Automobilanwendungen entwickelt und darin einen 400-A-40-V-Mosfet herausgebracht.

Mit der Marke L-TOGL und den Maßen 9,9 x 11,8 x 2,3 mm (Rechts) ist das AEC-Q101-fähige Gehäuse für bis zu 175 °C, 100 V, 400 A, 750 W ausgelegt, mit einem minimalen Rds(on) des Mosfet-Geräts von etwa 300 μΩ.

Dies steht im Vergleich zu 250 A, 372 W und ~740 μΩ aus dem bestehenden 100 V, 175 °C 10 x 13 x 3,5 mm großen TO-220SMW-Oberflächenmontagegehäuse des Unternehmens (links).

Um den elektrischen und thermischen Widerstand zu verringern, hat Toshiba im Inneren von einer gelöteten Überlappungsverbindung („Pfosten“-Konstruktion) zwischen Quellenmetall und Gehäusebeinen zugunsten einer Kupferklemme abgewichen und die internen Leiter allgemein verdickt.

Obwohl L-TOGL kleiner ist, kann es größere Chips als TO-220SMW aufnehmen – ein zweiter Grund für den niedrigeren Mindest-Einschaltwiderstand.

Gull-Wing-Leitungen bleiben erhalten, da sie visuell überprüft werden können und ihre Flexibilität die Auswirkungen von Spannungen, die durch eine Leiterplatte laufen, abmildern kann. „FR4- und FR5-äquivalente Glas-Epoxidharz-Platinen können auch in rauen Umgebungen problemlos verwendet werden“, sagte Toshiba.

Für den neuen 400A-Mosfet mit der Bezeichnung XPQR3004PB (Rechts), der thermische Widerstand beträgt 0,2 °C/W und der Einschaltwiderstand beträgt 0,3 mΩ (Vg=10 V).

Es gibt auch ein Gerät mit 200 A, 0,65 °C/W und 1 mΩ, XPQ1R004PB.

Das erforderliche Kupfer-PCB-Muster ähnelt bemerkenswert dem, das für das TOLL-Automotive-MOSFET-Gehäuse (TO-leadless) von Infineon erforderlich ist.

Die beiden Mosfets sind AEC-Q101-qualifiziert und für bis zu 175 °C ausgelegt. Das Unternehmen kann eine Gate-Schwellenwertanpassung pro Rolle bis 400 mV anbieten (jedoch keine spezifischen Schwellenspannungen).

Verwendung, sofern vorgesehen, in „integrierten Starter-Generatoren“ sowie in elektronischen Relais.