意法半導體新推出的SMB15F系列1,500 W瞬態電壓抑制二極管(采用SMB Flat封裝)已經通過認證。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,價格更有優勢,為企業節約了預算。此外,更小的尺寸有利于提高功率密度和提高效率。事實上,SMB15F系列的泄漏電流比競爭產品大約低五倍。因此,這些1500 W器件已經在5G設備和其他應用中進行了評估。

為什么意法半導體推出兩個SMB15F系列 - SMB15FxxA和SMB15FxxAY?

以“A”結尾的零件編號面向工業應用,而以“AY”結尾的則是汽車級產品。硅基元件是相同的,但“AY”型號經過更嚴格的測試和使用情況跟蹤,才能通過AEC-Q101汽車級認證。每個系列目前有26種型號 - 基于設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。 每個系列的最大反向工作電壓最低為5 V,最高可達64 V。

為什么行業需要采用SMB Flat封裝的1,500 W TVS?

意法半導體在2019年對SMB15F器件進行了首件檢驗,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年工業峰會上,我們確認對更高功率密度的需求越來越旺盛。機器人應用之前使用的是IGBT驅動器,碳化硅技術正在改變電動汽車。快進到2021年,我們的工業峰會上展出了更多需要高功率保護且采用微型封裝的元器件。從無人機到智能樓宇解決方案,再到電動自行車,保護敏感元件不受浪涌電流的影響變得越來越重要。隨著產品體積越來越小,同時功耗卻越來越高,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?

當前的1,500 W器件將繼續存在。我們了解到一些公司需要時間來切換到新封裝。一旦團隊對器件進行了認證并將其用到設計中,自然就要對其進行充分的利用。但是,基于市場現實,我們強烈呼吁采用這種高性價比的SMB Flat封裝。因此,我們的目標是幫助團隊從SMC封裝過渡到SMB Flat封裝。例如,許多采用SMC封裝的元件在SMB15F系列中都有一個對等的版本,只要體積兼容,就可以幫助工程師繼續使用自己熟悉的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通過認證?

ST的SMB15F通過AEC-Q101汽車級認證

從SMC向SMB Flat封裝過渡的技術復雜性很容易被忽略,這是因為我們已掌握TVS產品組裝線技術30多年,從而能夠提供這一現代化高性價比解決方案,并引領行業。

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,因為它們不僅降低了成本,還提高了可靠性。與上一代產品一樣,SMB15F非常穩健,因此我們可以提供相同晶片的工業級和汽車認證版本(AEC-Q101)。ST還提高了生產能力,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封裝的替代產品相比如何?

對于管理人員或經驗不足的工程師來說,封裝進一步扁平化所帶來的優勢并不顯著。因此,意法半導體編寫了應用筆記,以不同的基準進行說明。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?

意法半導體還提供采用SMA Flat封裝和SMB Flat封裝的400 W和600 W瞬態電壓抑制器。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的SMB器件過渡到SMA Flat封裝。實際上,SMB Flat封裝提供了一個中間步驟。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器,但工程師往往會忽略這些組件,而將精力集中在設計的其他方面。對于封裝進一步扁平化的1,500 W TVS二極管,通過提升其可及性,設計人員可以過渡到更具成本效益的解決方案,同時關注到PCB的其他部分。