東芝更小表貼面積的智能功率器件為設計釋放更多空間

電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度與時俱進，在性能不斷提高的同時，小型化也已成為不可逆轉(zhuǎn)的事實和趨勢。然而，由于新一代電子產(chǎn)品的空間越來越局促，如何釋放更多的空間留給不斷增加的功能，成為了產(chǎn)品設計師亟待解決的難題。因此，電子元器件的尺寸也一直是制約電子產(chǎn)品小型化的瓶頸之一。

作為業(yè)界提供電子產(chǎn)品核心元器件的半導體廠商，東芝利用先進的半導體技術工藝使芯片的功能不斷增強，體積不斷縮小，同時也優(yōu)化了能耗。最新推出的兩款智能功率器件：TPD2015FN和TPD2017FN就是減小表貼面積，助力電子產(chǎn)品小型化的一種積極嘗試。

什么是智能功率器件

事實上，智能功率器件（IPD）和智能電源開關（IPS）意思相近，兩者均可用于車載和工業(yè)應用。智能功率器件也叫智能功率驅(qū)動IC、SMARTMOS（智能MOSFET）或帶保護的MOSFET，擁有多種功能，如過電流保護、熱關斷、診斷輸出等。它是一種單片功率IC，芯片上集成了輸出級功率MOSFET或IGBT以及控制輸出級電路，可以用來直接驅(qū)動直流無刷（BLDC）電機等負載。

用IPD直接驅(qū)動直流無刷（BLDC）電機

器件的基本特性

東芝推出的TPD2015FN和TPD2017FN智能功率器件中，前者是高邊開關，后者是低邊開關，均為8通道開關陣列。兩款產(chǎn)品均可在并行模式下運行，并直接以CMOS、TTL邏輯電路（MCU等）驅(qū)動功率負載。其中TPD2015FN集成了電荷泵，具有MOSFET輸出功能；TPD2017FN則集成了有源鉗位電路和N溝道MOSFET。

兩款新產(chǎn)品的最高工作溫度是110℃，高于現(xiàn)有產(chǎn)品（TPD2005F和TPD2007F）的85℃工作溫度，能夠支持工作溫度更高的應用。此外，兩款新產(chǎn)品還內(nèi)置了過流保護和過熱保護電路，有助于提高設計的可靠性。

TPD2015FN和TPD2017FN的主要特性如下：

內(nèi)置N溝道MOSFET（8通道）和控制電路的單芯片IC（高邊開關TPD2015FN具有內(nèi)置電荷泵）

采用小型SSOP30封裝，表貼面積相當于SSOP24封裝的71%左右

內(nèi)置保護功能（過熱、過流）

高工作溫度：Topr（最大值）＝110℃

低導通電阻：RDS(ON)＝0.4 ?（典型值）@VIN＝5 V，Tj＝25℃，IOUT＝0.5 A

TPD2015FN和TPD2017FN的主要規(guī)格

產(chǎn)品亮點分析

TPD2015FN和TPD2017FN的最大優(yōu)勢在于高集成度，采用東芝的模擬器件整合工藝（BiCD，雙極CMOS-DMOS），實現(xiàn)了0.4 Ω（典型值）的導通電阻，比東芝現(xiàn)有產(chǎn)品低50%以上。

TPD2015FN和TPD2017FN均采用SSOP30（300 mil）小型封裝（典型值為9.7 mm×7.6 mm×1.2 mm），其表貼面積是上述現(xiàn)有產(chǎn)品所用SSOP24封裝（典型值13.0 mm×8.0 mm×1.5 mm）的71%左右，高度是SSOP24封裝的80%，同時引腳間距縮小到0.65 mm。這些改進減小了表貼面積，有利于縮小設計尺寸。

另外，兩款新產(chǎn)品支持大電流應用，與機械繼電器不同，開關時不會發(fā)生接觸磨損，因此無需進行器件維護。

為了讓客戶在進行產(chǎn)品設計時更了解上述兩款產(chǎn)品的性能，東芝還提供便于測試的評估板及相關技術支持，幫助客戶更快速開發(fā)出產(chǎn)品。

TPD2015FN和TPD2017FN評估板

產(chǎn)品應用方向

東芝TPD2015FN和TPD2017FN主要應用于工業(yè)控制領域，可以控制電機、電磁閥、螺線管、燈具及其他應用，如工業(yè)設備（數(shù)控機床、變頻器／伺服器、IO-Link控制設備）中的可編程邏輯控制器，驅(qū)動其中的電阻負載和感性負載。上述兩款產(chǎn)品的推出進一步擴充了東芝的智能功率器件產(chǎn)品陣容，同時也是身體力行順應電子產(chǎn)品小型化趨勢的具體體現(xiàn)。

審核編輯：劉清