意法半導(dǎo)體新推出的SMB15F系列1,500 W瞬態(tài)電壓抑制二極管(采用SMB Flat封裝)已經(jīng)通過認(rèn)證。與SMC封裝相比,SMB Flat封裝的體積減少了50%。除了空間方面的改進(jìn),價(jià)格更有優(yōu)勢,為企業(yè)節(jié)約了預(yù)算。此外,更小的尺寸有利于提高功率密度和提高效率。事實(shí)上,SMB15F系列的泄漏電流比競爭產(chǎn)品大約低五倍。因此,這些1500 W器件已經(jīng)在5G設(shè)備和其他應(yīng)用中進(jìn)行了評估。

為什么意法半導(dǎo)體推出兩個(gè)SMB15F系列 - SMB15FxxA和SMB15FxxAY?

以“A”結(jié)尾的零件編號面向工業(yè)應(yīng)用,而以“AY”結(jié)尾的則是汽車級產(chǎn)品。硅基元件是相同的,但“AY”型號經(jīng)過更嚴(yán)格的測試和使用情況跟蹤,才能通過AEC-Q101汽車級認(rèn)證。每個(gè)系列目前有26種型號 - 基于設(shè)備的最大反向工作電壓。例如,SMB15F11AY是我們1,500 W型號的汽車級版本,最大反向工作電壓為11V。 每個(gè)系列的最大反向工作電壓最低為5 V,最高可達(dá)64 V。

為什么行業(yè)需要采用SMB Flat封裝的1,500 W TVS?

意法半導(dǎo)體在2019年對SMB15F器件進(jìn)行了首件檢驗(yàn),此舉極具象征意義,在重要市場也得到了印證。例如,在中國舉辦的2019年工業(yè)峰會上,我們確認(rèn)對更高功率密度的需求越來越旺盛。機(jī)器人應(yīng)用之前使用的是IGBT驅(qū)動(dòng)器,碳化硅技術(shù)正在改變電動(dòng)汽車。快進(jìn)到2021年,我們的工業(yè)峰會上展出了更多需要高功率保護(hù)且采用微型封裝的元器件。從無人機(jī)到智能樓宇解決方案,再到電動(dòng)自行車,保護(hù)敏感元件不受浪涌電流的影響變得越來越重要。隨著產(chǎn)品體積越來越小,同時(shí)功耗卻越來越高,使用更小、更扁平的封裝勢在必行。

SMC封裝和SMB Flat封裝在體積方面的差異

SMB15F將取代采用SMC封裝的1,500 W TVS嗎?

當(dāng)前的1,500 W器件將繼續(xù)存在。我們了解到一些公司需要時(shí)間來切換到新封裝。一旦團(tuán)隊(duì)對器件進(jìn)行了認(rèn)證并將其用到設(shè)計(jì)中,自然就要對其進(jìn)行充分的利用。但是,基于市場現(xiàn)實(shí),我們強(qiáng)烈呼吁采用這種高性價(jià)比的SMB Flat封裝。因此,我們的目標(biāo)是幫助團(tuán)隊(duì)從SMC封裝過渡到SMB Flat封裝。例如,許多采用SMC封裝的元件在SMB15F系列中都有一個(gè)對等的版本,只要體積兼容,就可以幫助工程師繼續(xù)使用自己熟悉的PCB。

為什么我們必須等到2021年才讓采用SMB Flat封裝的1,500 W TVS通過認(rèn)證?

ST的SMB15F通過AEC-Q101汽車級認(rèn)證

從SMC向SMB Flat封裝過渡的技術(shù)復(fù)雜性很容易被忽略,這是因?yàn)槲覀円颜莆誘VS產(chǎn)品組裝線技術(shù)30多年,從而能夠提供這一現(xiàn)代化高性價(jià)比解決方案,并引領(lǐng)行業(yè)。

SMC封裝(左) vs SMB Flat封裝(右)

SMB15F器件代表著TVS二極管歷史的新篇章。ST的SMC系列已有20多年的歷史,SMB Flat型號有望取得類似的成功,因?yàn)樗鼈儾粌H降低了成本,還提高了可靠性。與上一代產(chǎn)品一樣,SMB15F非常穩(wěn)健,因此我們可以提供相同晶片的工業(yè)級和汽車認(rèn)證版本(AEC-Q101)。ST還提高了生產(chǎn)能力,以確保希望早日趕上潮流的公司能夠安心地采用新產(chǎn)品,并確信他們能夠滿足客戶需求。

SMB15F器件與采用SMC封裝的替代產(chǎn)品相比如何?

對于管理人員或經(jīng)驗(yàn)不足的工程師來說,封裝進(jìn)一步扁平化所帶來的優(yōu)勢并不顯著。因此,意法半導(dǎo)體編寫了應(yīng)用筆記,以不同的基準(zhǔn)進(jìn)行說明。例如,下圖比較了采用SMC封裝和SMB Flat封裝的類似器件。藍(lán)色曲線顯示鉗位過程中的電壓幾乎相同,由于耗散,兩者之間只有0.3 V。同樣,浪涌電流(粉色曲線)也顯示類似的特性。因此,該文件證明,SMB15F器件能夠在不犧牲其保護(hù)能力的情況下降低成本和減少PCB面積。

SMC封裝(圖10)和SMB Flat封裝(圖11)器件之間的波形對比

微型Flat封裝中是否還有其他TVS器件?

意法半導(dǎo)體還提供采用SMA Flat封裝和SMB Flat封裝的400 W和600 W瞬態(tài)電壓抑制器。該器件的引腳與上代器件的引腳兼容,而600 W型號可采用SMA Flat和SMB Flat封裝,這有助于一些公司從傳統(tǒng)的SMB器件過渡到SMA Flat封裝。實(shí)際上,SMB Flat封裝提供了一個(gè)中間步驟。在很多情況下,盡管制造商已擁有與更薄器件兼容的取放機(jī)器,但工程師往往會忽略這些組件,而將精力集中在設(shè)計(jì)的其他方面。對于封裝進(jìn)一步扁平化的1,500 W TVS二極管,通過提升其可及性,設(shè)計(jì)人員可以過渡到更具成本效益的解決方案,同時(shí)關(guān)注到PCB的其他部分。