在電動汽車、光伏儲能、AI數據中心等領域迎來功率需求爆發式增長的當下，熱管理已成為制約電源產品功率密度與效率提升的核心瓶頸。傳統封裝方案往往在散熱性能與開關特性之間難以兼顧，行業迫切需要兼具創新結構與卓越性能的解決方案。基于這樣的新應用需求，安森美（ONSemi）推出采用T2PAK 頂部冷卻封裝的EliteSiC MOSFET，將業界領先的碳化硅技術與突破性封裝設計深度融合，為汽車和工業高功率應用帶來性能與散熱的雙重飛躍，也折射出寬禁帶半導體行業的發展新方向。

1   行業趨勢驅動：高功率需求倒逼封裝技術革新

當前，全球新能源與工業數字化轉型浪潮正加速演進，碳化硅作為寬禁帶半導體的核心材料，其市場規模正迎來爆發式增長。據市場研究機構預測，2025 —2030年全球碳化硅功率器件市場年復合增長率將達35%，其中電動汽車、光伏儲能、工業自動化是驅動市場增長的三大核心引擎。電動汽車向高續航、快充電方向迭代，車載充電器（OBC）、傳動系統部件對功率密度的要求持續攀升，800 V 高壓平臺的普及更使得熱管理壓力陡增；光伏儲能作為可持續電網的核心組成部分，逆變器與儲能系統（ESS）需要在戶外復雜環境下實現高效穩定運行，散熱效率直接決定了設備的使用壽命與運維成本；超大規模AI 數據中心的機架式電源與配電單元，面臨著高密度運算帶來的巨額散熱壓力，液冷技術的普及更對封裝兼容性提出了新要求，數據中心的能耗中，僅散熱系統就占據了總能耗的30% 以上。

與此同時，工業自動化、機器人、固態變壓器、固態斷路器等新興領域的崛起，進一步推動了高壓DC-DC 轉換器、工業開關電源等產品對高效熱管理與緊湊設計的需求。傳統底部散熱封裝（如TO-247、D2PAK）存在散熱路徑長、附加熱阻高、雜散電感大等固有缺陷，其通過PCB 覆銅與散熱通孔傳導熱量的方式，不僅導致散熱效率低下，還占用大量PCB 空間，使得換向回路布局難以優化，最終制約了產品的功率密度與開關效率。市場對兼具散熱優勢、低寄生參數與設計靈活性的封裝技術的需求，已進入白熱化階段。

安森美電源方案事業群市場拓展經理Hank Zhao 指出，正是基于電動汽車、光伏儲能及AI 電源等領域的技術快速迭代，行業對更高功率密度、更高效率電源產品的需求日益迫切，安森美才適時推出T2PAK 和BPAK封裝技術。這一決策精準契合了行業發展趨勢，也彰顯了安森美對市場需求的深度洞察與快速響應能力。

2   技術突破：重構散熱路徑，多維優化實現性能躍遷

安森美此次推出的T2PAK 頂部冷卻封裝，并非簡單的結構改良，而是對功率器件散熱與電氣性能的系統性優化，其研發過程中攻克了多重核心技術難題。為了打破傳統封裝的局限，研發團隊首先聚焦于散熱路徑的重構，摒棄了依賴PCB 傳導熱量的傳統模式，通過熱介質材料將MOSFET 與頂部散熱器直接熱耦合，從源頭縮短散熱通路。這一設計不僅需要解決熱介質材料的導熱效率與穩定性問題，還需兼顧封裝結構的機械強度與電氣絕緣性，最終實現了結點至散熱片熱阻的最大化降低。

在雜散電感優化方面，T2PAK 封裝通過最大限度減小引線長度、優化內部布局，實現了比D2PAK 和TO-247 封裝更短的電流回路，有效減少了電壓過沖，提升了EMC 性能。這一突破背后，是研發團隊對封裝內部電場、磁場分布的精準仿真與反復調試，最終在保證封裝緊湊性的同時，將寄生電感控制在極低水平。此外，T2PAK 封裝還支持12 mΩ-60 mΩ 的多種導通電阻（R_ds(on））選項，為不同功率場景提供了靈活的設計選擇，進一步拓寬了產品的應用范圍。

與傳統底部散熱封裝相比，T2PAK 的優勢體現在系統層面的全方位提升：散熱效率上，直接的頂部散熱設計規避了PCB 的散熱限制，附加熱阻顯著降低，器件工作溫度大幅下降；空間利用率上，頂部散熱模式釋放了PCB 上的覆銅空間，使客戶能在有限PCB 上布置更多器件，功率密度較傳統方案提升明顯；設計難度上，大幅減小的PCB 熱輻射降低了布局復雜度，同時更有利于水冷散熱設計的集成；可靠性上，更低的工作溫度有效降低了元器件應力，顯著延長了系統使用壽命。憑借EliteSiC 技術與T2PAK 封裝的協同效應，客戶能夠打造出更緊湊、散熱更佳、效率更高的系統，在激烈的市場競爭中脫穎而出。值得關注的是，T2PAK 封裝兼具TO-247 和D2PAK 封裝的核心優勢且無明顯缺陷：既繼承了TO-247 封裝在高功率場景下的穩定性，又具備D2PAK 封裝的緊湊性，徹底解決了傳統封裝“魚和熊掌不可兼得”的困境。

3   場景賦能：跨領域深度適配，激活多行業創新潛力

T2PAK 封裝與EliteSiC MOSFET 的組合，憑借其卓越的通用性與適配性，已在多個核心應用領域展現出強大的賦能能力，與汽車功能電子化、可持續電網、工業自動化等細分領域的發展需求高度契合，且針對不同場景形成了差異化的技術優勢。

在汽車電子領域，T2PAK 封裝成為車載充電器（OBC）、傳動系統部件及電動汽車充電樁的優選方案。此次推出的650 V 和950 V EliteSiC MOSFET 系列，其中650 V 產品更適配中低壓車載電源場景，950 V 產品則能滿足高壓傳動系統的嚴苛要求。由于OBC 通常可接入車輛液冷系統，T2PAK 的頂部散熱技術能通過導熱界面將功率開關產生的熱量直接導入液冷系統，結合低雜散電感帶來的低開關損耗，可使電源效率提升至98% 以上。同時，產品對IEC 爬電距離標準的嚴格遵守，進一步強化了車輛運行的安全性，為電動汽車的高壓化轉型提供了可靠保障。目前，首批T2PAK 封裝器件已向主要汽車客戶發貨，在實測中展現出的穩定性能獲得了客戶高度認可。

在可持續電網建設中，T2PAK 封裝的優異散熱效率完美適配光伏電能變換、儲能系統（ESS）等新型基礎設施的需求。光伏逆變器在戶外高溫環境下工作時，T2PAK 的頂部散熱設計能快速導出器件熱量，確保逆變器在滿負荷運行時仍保持高效穩定，降低了因過熱導致的停機風險；儲能系統中，更高的功率密度使得儲能柜的能量密度提升，有效降低了占地面積與部署成本，助力儲能項目的規模化推廣。

在超大規模AI 數據中心領域，隨著液冷技術的普及，T2PAK 的頂部散熱設計與冷板方案實現無縫兼容。冷卻液在緊鄰高熱芯片導熱界面的流道內循環，可快速導出高性能處理器產生的熱量，結合浸沒式冷卻技術，能幫助數據中心減少多達五分之一的溫室氣體排放。相較于傳統分立器件封裝，采用T2PAK 可使電源模塊的功率密度提升30% 以上，不僅簡化了熱管理設計，還為數據中心的高密度部署提供了可能，支撐AI 大模型訓練等算力密集型任務的高效運行。

此外，T2PAK 封裝還廣泛適用于面向汽車及工業領域的高壓DC-DC 轉換器、自動化與機器人領域的工業開關電源（SMPS）、工業驅動器等場景，憑借其靈活的設計適配性，成為多行業技術升級的核心支撐。

4   戰略縱深：生態構建與標準引領，鞏固行業領先地位

將T2PAK 封裝全面應用于EliteSiC 系列，是安森美圍繞寬禁帶半導體生態系統建設的關鍵戰略舉措，背后蘊含著對汽車與工業客戶長期合作的深遠考量。這一布局不僅是產品層面的創新，更是安森美從技術、供應鏈、客戶合作多維度構建競爭壁壘的重要一步。

在供應鏈層面，安森美構建了從襯底生長、外延、晶圓制造到模塊封裝的完整垂直整合體系，這在全球碳化硅行業中具備顯著優勢。通過優化全鏈條布局，安森美能夠實現對產品質量的全程把控，從原材料到最終成品，質量控制貫穿所有環節，確保T2PAK 封裝產品的一致性與可靠性。在產能布局上，垂直整合的制造模式使安森美具備了產能可控、快速響應市場需求變化的能力，能夠從容應對電動汽車、光伏儲能等領域的爆發式增長需求，為客戶提供穩定的供貨保障。

客戶合作方面，安森美秉持協同創新理念，通過提前洞察市場趨勢、精準規劃產能，與上下游戰略伙伴及重點客戶共同定義未來產品的技術路線。這種深度綁定的合作模式，確保了產品創新與客戶實際應用需求緊密對接——在T2PAK 封裝的研發過程中，安森美就與多家核心客戶開展聯合測試，根據客戶的實際應用場景優化封裝設計，最終推出的產品能夠精準解決客戶的痛點問題。同時，這種合作模式也為供應鏈的長期穩定奠定了堅實基礎，形成了“客戶需求- 技術研發- 產品落地-市場反饋”的良性循環。

在行業標準引領方面，T2PAK 封裝的廣泛應用正推動相關行業對更高功率密度和可靠性封裝技術的采納，間接促進整個SiC 功率半導體領域性能和可靠性標準的升級。安森美憑借其在碳化硅技術與封裝創新上的積累，積極參與行業標準的討論與制定，將自身的技術實踐轉化為行業共識，進一步鞏固了在智能電源和智能感知領域的技術領先地位。

5   未來展望：技術延伸與場景拓展，布局功率半導體新藍海

面對5G、云基礎設施、AI 等領域的技術變革，安森美的戰略布局并未局限于現有應用場景，而是著眼于更廣闊的市場空間與更長遠的技術迭代。Hank Zhao 表示，T2PAK 封裝技術目前主要應用于高性能EliteSiC 系列，未來公司將持續評估和投入，將更多高可靠性、高功率密度封裝技術拓展到更多電源管理及功率半導體產品線，形成覆蓋Si 基、SiC、GaN 等多材料體系的完整封裝解決方案。

在技術生態構建上，安森美正不斷完善技術能力，計劃提供從Si MOSFET、IGBT到SiC MOFET、SiC JFET、GaN 的全面功率半導體解決方案，以應對新能源、電動汽車和工業自動化等領域不斷增長的多元化需求。除了T2PAK 封裝，安森美還在推進BPAK 等其他先進封裝技術的研發，未來將推出更小型化、更高集成度、更適應極端環境的封裝方案，進一步拓展應用邊界。

在新興場景拓展上，安森美已將固態變壓器、固態斷路器、機器人、工業自動化等領域列為未來重點關注方向。這些領域的技術升級對功率器件的性能、可靠性、體積提出了更高要求，而T2PAK 封裝及其后續迭代技術，將成為支撐這些新興場景落地的核心動力。隨著5G 技術的全面普及，工業物聯網、車聯網等應用的興起也將催生新的功率需求，安森美計劃將碳化硅技術與新型封裝方案結合，持續拓展更多新興應用場景，打造新的增長引擎。

從可持續發展理念來看，T2PAK 封裝產品的推出是安森美踐行“打造更安全、更清潔、更智能的世界”使命的生動體現。其低雜散電感設計降低了系統能耗，高效熱管理能力提升了能源利用效率，而垂直整合的供應鏈則減少了生產過程中的碳排放，從技術創新與生產實踐雙層面推動綠色發展。未來，安森美將繼續聚焦能源優化與效率提升，通過技術創新與生態協同，為構建可持續能源生態系統提供更有力的支撐。

在全球碳化硅市場競爭日趨激烈的背景下，安森美通過封裝技術創新與垂直整合供應鏈的雙重優勢，正重塑市場競爭格局。隨著T2PAK 封裝產品的規模化應用與技術的持續迭代，安森美有望在功率半導體領域開辟新的增長空間，為全球高功率應用的技術升級注入持久動力，引領行業向更高效、更可靠、更環保的方向邁進。

（本文來源于《EEPW》202601）