Forum: Platinen "Besseres" Standard-Gehäuse für Leistungs-MOS-FETs


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von Footprint (Gast)


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Hallo werte Inputgeber,

für ein neues Design von einer H-Brücke mit N-MOS Transistoren bin ich 
auf der Suche nach dem aktuellen Quasistandard für Leistungs-MOSFETs, 
der zwecks Obsoleszenzmanagement heute gewählt werden soll.
Sind D-PAK und D2PAK auch heute noch das Gehäuse der Wahl? Es gibt, v.a. 
wenn die Ströme grösser werden, "bessere" oder einfach andere Gehäuse. 
Was für mich aber ein No-Go ist: herstellerspezifische Gehäuse. Lieber 
verzichte ich auf Performance oder schlucke die Pille der 
Parallelschaltung als dass ich mich auf einen Hersteller einschiesse und 
darauf vertraue, dass sein Bauteil für immer und ewig produziert wird 
oder ein etwaiges Nachfolgeprodukt wieder passt (nicht nur mechanisch, 
sondern in allen Parametern).
Habt ihr bessere* Vorschläge von "gängigen" Gehäuseformen für 
SMD-MOSFETs?

Vielen Dank!


*im Sinne von Rth,j-a**
**-a im Sinne von PCB, nicht free air

von Wühlhase (Gast)


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Footprint schrieb:
> Obsoleszenzmanagement

Ich bin mir nicht sicher, ob ich dir helfen will oder es lieber sein 
lasse.

von Footprint (Gast)


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Dann lass es einfach. Wenn Elektronik über mehr als ein Jahrzehnt 
reparierbar sein soll, dann ist das zentral. Die Probleme dadurch sind 
mindestens so beknackt wie der Begriff dafür.

von MaWin (Gast)


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Footprint schrieb:
> Habt ihr bessere* Vorschläge von "gängigen" Gehäuseformen für
> SMD-MOSFETs?

Es gibt immer bessere* Gehäusebauformen, man möchte sich schliesslich 
vom Mitbewerber absetzen, aber die sind proprietär, also nicht "gängig".

Insgesamt möchte man automatenbestückbare und verzichtet lieber auf gute 
Kühlbarkeit.

Ich finde TDSON8 (SO8 mit Powerpad) noch verbreitet. Es wird inzwischen 
alles (schlecht) über die Leiterplatte gekühlt, selbst ein DirectFET hat 
geringeren Warmewiderstand zur Leiterplatte als zum Metalldeckel, lohnt 
also nicht.

von mkn (Gast)


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Hängt doch sehr davon ab in welchem Spannungs, Strom-, Leistungsbereich 
Du da suchst und wie die Rahmenbedingungen für Baugröße und Kühlungsart 
sind.

Ich mache in solchen Fällen eine Parametersuche.
Exoten fallen raus.
Hängt aber auch vom Distri ab, also schau Dir mehr als einen an.

Zur PCB Kühlen kann super effizient sein, einfach ausreichend ohne 
großen Montageaufwand oder das frühe Grab des Gerätes.
Das kann man pauschal nicht sagen.
Metal Core PCBs entwärmen z.B. super effizient das Bauteil.

von Footprint (Gast)


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mkn schrieb:
> Hängt doch sehr davon ab in welchem Spannungs, Strom-, Leistungsbereich
> Du da suchst und wie die Rahmenbedingungen für Baugröße und Kühlungsart
> sind.

Spannung: Nennspannung bis 100V, Sperrspannung des FETs <200V
Strom: ~20Arms
Baugrösse: egal (sollte halt nur gängig sein)
Kühlungsart: hängt noch ein wenig davon ab, was es so gibt und wie viel 
Silizium ich draufzupacken bereit bin. Am liebsten nur Konvektion. Wenn 
das nichts wird dann lötbare KK > PCB mittels Gap Pad auf KK > forciert 
< forciert in Kombination anderen genannten Massnahmen. In absteigender 
Präferenz.

mkn schrieb:
> Ich mache in solchen Fällen eine Parametersuche.
> Exoten fallen raus.

Das habe ich natürlich gemacht, bei der Definition von Exoten (bzw. das 
Gegenteil) wollte ich einige Inputs.

mkn schrieb:
> Hängt aber auch vom Distri ab, also schau Dir mehr als einen an.

Da habe ich keine wirklichen Einschränkungen.

mkn schrieb:
> Metal Core PCBs entwärmen

Das möchte ich verhindern. So hoch sind die Ströme/Verlustleistung nun 
auch wieder nicht. Ich glaube auch eher dass ich in ein Problem der 
Gesamtverluste auf dem PCB laufe und nicht peak Temperatur eines 
Bauteils, die bessere Wärmespreizung bringt mir also nicht so viel wie 
Metal Core Mehrkosten verursacht.

von Max G. (l0wside) Benutzerseite


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Wenn du dich an dem orientierst, was die Automobilbranche verbaut, 
kannst du davon ausgehen, dass es diese Teile noch mindestens 10 Jahre, 
eher länger, geben wird.

TO-252 wird allmählich weniger, die bereit genannten TDSON8 sind gefühlt 
aktuell der Standard. Ich meine, NXP habe sogar irgendwo eine Appnote 
für ein Kombiland, auf das auch die Bauteile ihres Wettbewerbs passen. 
Das bedeutet aber noch lange nicht, dass TO-252 vom Aussterben 
unmittelbar bedroht ist ;)

TDSON8 wirst du in jedem Fall bis wenigstens 2030 bekommen, 
Lieferverpflichtungen im Automotive-Umfeld gehen in der Regel über 15 
Jahre. Und TDSON8 ist relativ neu.

von Μαtthias W. (matthias) Benutzerseite


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Max G. schrieb:
> TO-252 wird allmählich weniger, die bereit genannten TDSON8 sind gefühlt
> aktuell der Standard. Ich meine, NXP habe sogar irgendwo eine Appnote
> für ein Kombiland, auf das auch die Bauteile ihres Wettbewerbs passen.

OnSemi ;-)
https://www.onsemi.com/pub/Collateral/AND9137-D.PDF

Matthias

von Footprint (Gast)


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Vielen Dank für den Input! Interessant... Dass da wieder jeder 
Hersteller sein eigenes Süppchen kocht wundert mich nicht. Gibt's da 
einen IPC-Namen dafür? Die ganze Liste im PDF zeigt schon wie viele 
Kreuzchen ich jedes mal bei Digikey/Mouser anklicken muss um alle 
Hersteller zu erwischen... Naja.

Wird denn dieses Gehäuse in der Automobil-Industrie überhaupt 
verwendet?? Bei thermischen Zyklen hätte ich aus dem Bauch heraus 
Bedenken, dass die Lötstellen brechen. Beim D-Pack wird das wirksam 
durch die Anschlussbeine verhindert, welche sich durch die Biegung mit 
viel weniger Kraft deformieren lassen.

Bei meinem ersten AG (allerdings >10 Jahre her) durften aus dem Grund 
lediglich Bauteile mit Beinen verwendet werden. Inzwischen hat das 
wahrscheinlich auch geändert, da insbesondere FPGA in nicht BGA selten 
werden.

von Wolfgang (Gast)


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Footprint schrieb:
> Sind D-PAK und D2PAK auch heute noch das Gehäuse der Wahl? Es gibt, v.a.
> wenn die Ströme grösser werden, "bessere" oder einfach andere Gehäuse.

Bei 100A ist es sowieso fraglich, ob SMD da noch so passend ist - oder 
was ist für die "größer"?

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