30 天交付功能樣品:Toward 開發業界獨有的 11 × 14mm、120A 功率模組
挑戰
客戶需要一款切換解決方案,必須能承受極端電氣應力(120 A、1 ms 瞬間突波),同時仍需符合超小型 SMD 模組封裝(最終尺寸:11 × 14 mm)。此外,產品必須維持 ≤1 mA 的低漏電,並在客戶提出需求後一個月內交付可運作的功能樣品。
拓緯的解決方案
拓緯 開發了 ZHC-D05D20(Zenith 系列),以緊湊的 11 × 14 mm SMD 模組形式滿足客戶需求。該方案可提供 20 A 連續電流承載能力,支援 120 A / 1 ms 瞬間突波,漏電最低可達 1 µA,並具備亞毫秒級切換速度,確保快速且可靠的控制表現。
工程突破
除了嚴苛的電性目標與僅一個月的交期外,本專案還必須同步解決多項高風險的設計與製程難題。拓緯 需在極短時間內建立裸晶(bare-die)貼附與焊接製程,並以嚴格的製程窗口與工藝管控,確保在高電流脈衝條件下仍具備一致性與可重複性。同時,120 A / 1 ms 突波會造成強烈的局部升溫,團隊透過快速熱模擬、接合幾何最佳化,以及高電流焊墊與電流擴散結構強化,降低接點疲勞、微裂與脫焊等風險。 此外,脈衝電流可能在金屬接點形成溫度梯度,進而產生熱電勢(Thermal EMF)偏移,影響微小訊號量測精度;因此設計上必須縮短晶片到基板的距離,並優化介面材料以抑制熱電偏移。客戶也對超低電感有強烈要求,以確保脈衝波形保真與量測準確;團隊導入多項降電感措施,使元件本體量測電感幾乎接近「0」,反而是客戶 PCB 走線成為系統中的主要電感來源。最後,由於產品為 SMD 模組,必須能承受客戶回焊(reflow)製程而不產生變形或性能漂移,因此拓緯開發了全新的封裝方法,在兼顧回焊可靠度的同時,仍符合交期與成本限制。
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