来源:VICTRONICS
发布时间:2025-06-19
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随着汽车电子化与高功能化进程加速,功率半导体在车载逆变器、DC-DC转换器等动力总成系统中的应用愈发关键。
功率半导体其高输出特性伴随显著发热问题,传统热敏电阻因绝缘性能限制需远离半导体布设,导致测温延迟与精度偏差,迫使器件降额运行,严重制约性能释放。村田制作所基于三十余年热敏电阻技术积淀,于2025年推出首款树脂模塑结构NTC热敏电阻“FTI系列”,以创新封装工艺突破行业痛点,为汽车半导体热管理提供精准化解决方案。
1. 树脂模塑绝缘结构实现零距离测温
通过纳米级环氧树脂模塑封装,FTI系列构建起≥2500V的电气绝缘屏障,突破传统热敏电阻的电压耐受极限。这一结构允许器件直接贴装于功率半导体焊盘表面,将测温距离从传统方案的5-10mm缩短至0.1mm级,温度响应延迟从50ms降至10ms以内,实现半导体结温的实时同步监测。经村田实验室验证,在1200V SiC模块应用中,该方案使测温误差从±5℃缩窄至±1.5℃,彻底解决“远端测温”导致的热保护滞后问题。
2. 引线键合技术赋能高密度集成
创新引入半导体级金线键合工艺(键合丝直径25μm),实现热敏电阻与功率芯片的共基板电气互联。该技术突破传统焊接工艺的空间限制,使器件焊盘间距可缩小至0.3mm,适配倒装焊(Flip Chip)、COB(Chip on Board)等先进封装形式。在车载OBC(车载充电器)应用中,FTI系列可与IGBT芯片共置於6mm×6mm陶瓷基板,较传统分立式方案节省40%贴装面积。
极限环境适配:-55℃~175℃全温域可靠性保障
针对汽车动力总成的严苛工况,FTI系列通过三重可靠性设计实现行业领先的温度鲁棒性:
高温稳定性:
采用掺杂稀土氧化物的镍锰钴热敏陶瓷基材,175℃长期工作时电阻漂移率<0.1%/kh,优于JIS C 60495标准要求的0.3%/kh;
热循环抗性:
电极采用Ag-Pd合金与陶瓷基板的共烧结构,经1000次-55℃~175℃热循环测试后,键合强度保持率>95%;
耐候性:
模塑树脂通过UL94 V-0阻燃认证,在125℃/85%RH湿热环境下绝缘电阻仍维持100MΩ以上。
产业价值:性能与成本的双重优化
该产品通过精准测温释放功率半导体潜能:在800V电动车逆变器应用中,搭配FTI系列的SiC模块可将开关频率从10kHz提升至15kHz,功率密度提高20%,同时因热保护阈值精准化,器件额定功率可上浮15%。此外,得益于集成化设计,单台电动车动力总成的热敏电阻用量可从传统方案的3-5颗减至1-2颗,配合银烧结贴装工艺开发(规划中),预计可使整体热管理方案成本降低12%-18%。
村田后续将围绕10kΩ~100kΩ电阻值矩阵扩展产品线,并开发兼容银烧结、激光焊接等先进工艺的衍生型号,持续推动新能源汽车半导体的高集成化与能效升级。
这款产品不仅标志着村田在车用热敏电阻领域的技术跃迁,更以“零间距测温”理念重新定义了功率半导体热管理的行业标准。
型号 |
FTN21XH502F0SRU |
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用途 |
用于汽车 |
尺寸 |
2012mm/0805inch |
电阻值(25℃) |
5kohm±1% |
B常数(25℃/50℃) |
3380K±1% |
工作确保温度 |
-55℃~+175℃ |
贴装方法 |
焊接贴装 |