电源封装发展节省能源成本

作者：Mahadevan Iyer2


电源封装是ti 在此设计过程的重要组成部分。我们的创新封装技术可用于改善成本、性能以及中低功耗应用，为 TI 以及我们的客户实现差异化产品。例如，TI 最近推出的两款反激式电源解决方案 UCC28910 和 UCC28630，其可为 5 至 100 瓦 AC/DC 电源实现最高能效和最低待机功耗。这类产品采用 TI 高级高电压及低功耗封装解决方案，可帮助客户在不降低性能的情况下节省能源成本。
TI 电源封装解决方案提供多种封装形式，例如高级版本的 SOIC （针对 LBC7HV 等工艺技术），而且，目前我们正在为我们的客户提供高电压（和中低功耗）封装技术。放眼未来，越来越多的应用都将需要高电压／高功率／高速器件，其将充分满足工业及楼宇自动化、能源生成与配送以及汽车等市场领域的需求。封装技术中的多芯片模块／系统将增强这些应用的封装与系统级集成。
能源效率是当前乃至以后众多应用的重要要求，包括从汽车与工业技术到消费类产品在内的所有领域。到 2040 年，总电力需求将剧增 29%，会导致诸如更多温室气体与碳排放等问题。通过在半导体产品，尤其是宽带隙 (WBG) 器件中实现更高效率的功率转换，可减少其中一部分问题。要通过 WBG 实现更高的能源效率与电源密度（更小的封装），器件需要以更高的速度切换，并（或）在更高的温度（相对于硅）下运行。这需要低寄生效应封装、更高的散热效率以及多芯片封装解决方案。WBG 器件的高效率功率转换性能外加封装的更高散热效率，将实现高能效功率转换系统。

我们知道，封装有助于提高能效，但是什么是封装技术人员与装配制造工程师实现这一目标需要考虑的挑战呢？
通过建模与特性描述进行封装设计优化是设计和开发高能效电源封装解决方案的关键因素。例如，器件散热与热效率需要创新设计以及各种材料的应用，而且最近有很多封装级热管理开发成果可满足这一需求。此外，尺寸／外形也非常重要，尤其是在可穿戴设备与医疗设备等应用中。四方扁平无铅 (QFN) 等封装以及 SOIC、PDIP、TSOP 和 TO 等其它基于引线框架的封装都是很普及的电源封装解决方案。
硅芯片／封装接口以及用来实现高性能（高电压、高功率与高温度等）的材料都需要针对不同电气、热以及可靠性／机械需求进行精心挑选和特性描述。此外，这些电源封装还将在汽车应用中找到用武之地，汽车产业具有最严格的可靠性要求。对于这些长期应用而言，可靠及低成本的制造能力与供应链也同等重要。