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源极底置、双面散热!中晶新源推出 SGT SMT4501ALRNSCG
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AI 服务器电源对功率密度、转换效率及散热性能提出了更高要求。尤其是在大电流、高频率的 DC-DC 转换应用中,功率 MOSFET 的导通电阻、开关损耗以及封装散热能力,直接影响电源系统的效率和温升表现。

针对这一需求,充电头网了解到,中晶新源打造了 SMT4501ALRNSCG N 沟道 SGT 功率 MOSFET。

该器件具备 45V 耐压、1.0m Ω 超低导通电阻及 241A 大电流规格,结合源极底置、中心栅极及双面散热封装设计,在降低功率损耗、改善散热性能的同时,还支持多个 MOSFET 并联配置,有助于提高 PCB 空间利用率,满足 AI 服务器电源对高效率、高功率密度及小型化设计的需求。

中晶新源 SMT4501ALRNSCG 基于 SGT 技术平台开发,漏源耐压为 45V,在栅极驱动电压为 10V 时,典型导通电阻仅为 1.0m Ω,最大值为 1.2m Ω;在 4.5V 栅极驱动条件下,典型导通电阻为 1.6m Ω。

器件在壳温 25 ℃条件下的最大连续漏极电流规格为 241A,最高工作结温为 175 ℃,能够满足高电流功率转换电路对器件性能的要求。

低导通电阻有助于降低 MOSFET 在大电流工作时产生的导通损耗,减少器件发热,为电源系统提升转换效率和功率密度创造条件。

在动态性能方面,SMT4501ALRNSCG 对栅极电荷 Qg、输出电荷 Qoss 以及反向恢复电荷 Qrr 等参数进行了优化。其中,10V 驱动条件下的典型栅极电荷为 38nC,有助于控制高频开关过程中的驱动及开关损耗。

此外,相较于 40V 耐压规格的同类器件,45V 耐压设计提供了额外的电压裕量,有利于应对高频大电流电源系统中的电压波动及开关瞬态。

封装设计是 SMT4501ALRNSCG 的一大技术亮点。

该器件采用特色 DFN3333-8L-SCG 源极底置中心栅极(Source Down)封装技术,尺寸约为 3.3 × 3.3mm。

与传统漏极底置封装不同,封装中的芯片采用上下倒置 ( Flip-clip ) 技术,使芯片源极与 PCB 散热焊盘直接连接,优化器件内部的热传导路径。

相较于传统漏极底置方案,该封装结构能够将热阻降低 20% 以上。其中,顶部结壳热阻典型值约为 0.65 ℃ /W,有利于热量通过封装顶部散热结构快速传导。

与此同时,该器件采用 Center-Gate 技术,支持多个 MOSFET 并行配置,有助于工程师在有限的 PCB 空间内优化器件布局,适应高功率密度电源的设计需求。

SMT4501ALRNSCG 与一元硬币直观大小对比。

为验证封装散热表现,中晶新源针对不同 DFN3333 封装结构进行了热仿真分析。

在 6 层 PCB、器件持续耗散 3W 功率、仅顶部安装散热器的相同模拟条件下,传统 PDFN3333-8L 封装的结温达到 148.15 ℃,采用倒装结构的 DFN3333-8L-SG 封装结温为 140.32 ℃。

相比之下,采用倒装互连与双面散热设计的 DFN3333-SCG 方案,模拟结温降低至 109.67 ℃,较传统封装下降 38.48 ℃,体现出较好的封装散热能力。

在电源转换效率方面,中晶新源针对 AI 服务器高频、大电流 DC-DC 应用进行了性能优化。

采用 SMT4501ALRNSCG 的 DC-DC 电源方案峰值转换效率可达到 98.21%。

结合低导通电阻、动态参数优化及封装散热设计,该器件能够为高效率 DC-DC 砖块电源、高频开关及同步整流电路提供支持。

中晶新源 SMT4501ALRNSCG 在具备 45V 耐压、1.0m Ω 低导通电阻及 241A 大电流规格的基础上,进一步优化了芯片动态性能与封装结构。其采用的源极底置、双面散热及 Center-Gate 中心栅极设计,不仅有助于降低功率损耗、改善散热表现,还为多管并联及 PCB 布局优化提供了便利,更好地适应高功率密度电源的设计需求。

对于 AI 服务器电源而言,功率 MOSFET 的性能已经不能单纯依靠导通电阻来衡量。尤其是在高频、大电流应用中,封装散热能力、寄生参数以及 PCB 空间利用率,同样是影响电源效率和功率密度的重要因素。中晶新源这款产品将芯片性能优化与封装技术创新相结合,正是针对这些实际应用难点进行改进。

从应用角度来看,SMT4501ALRNSCG 在 AI 服务器 DC-DC 砖块电源等场景中具有一定优势。对于国产功率器件厂商来说,在提升芯片性能的同时,进一步加强先进封装及散热技术的研发,也是提高产品竞争力、拓展高端电源市场的重要方向。

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