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宽带隙（WBG）半导体技术为电力包创造狗万滚球官网了新的挑战和机会。与硅MOSFET相比，碳化硅（SiC）和氮化镓（GaN）（GaN）具有更高的优异（FOM）的发展，并且已经延长了电力电子设备的效率，输出功率和/或开关频率范围和操作温度范围。

具有较低损耗，给定的尺寸功率器件可以控制更高的功率负载。例如，对于GaN功率晶体管，与基于硅的系统相比，电力系统可以具有¼尺寸，重量和效率损失。GaN技术可以解决从低功率（50W）端到中等甚至高功率水平的系统挑战，甚至在无线系统中等等。它在5G应用中的验收使其能够良好地用于复杂到中等电力包装。同样，SIC具有超出SI MOSFET的功率控制能力，需要为许多应用程序提供高级封装。WBG设备中的收益和优点需要新的封装选项来最大化整个电力系统的值。

今天的离散功率包限于夹子，电线和焊接界面的电性能。通常，离散包装遵循更大尺寸/体积与更高功率处理能力相关的设计理念。然而，这些更有效的晶体管技术提供了在相同尺寸的封装中处理更多功率的能力，或者显着降低外形。

图1。可用的电源离散功能包括（一种）PQFN演变，（b）ed2pak带散热器标签，
（C）收费和含糊（d）LFPAK。

为了最大化传统动力封装中的总电导率，源极和排水管需要连接到模具设计中可用空间的电流携带材料。传统上，这是通过增加线的数量，增加线径，或者最大化附着到源或漏极的夹子的尺寸来完成的。

为了从根本上改善电力空间中的功能，必须发生三件事。首先，需要最大化来自源和排水管的总电导率。第二，热和电界面需要在长度/厚度上消除或显着减小。第三，需要增加包装的导电材料密度。在下面的图中，我们在今天使用的各种功率特定包装中检查导电密度。

表格1。现有电力包上的比较数据。

为了最大化热和电性能，优选在包装的体积内具有尽可能多的导电材料。在今天的大多数动力包装中，包装中的导电材料很少超过25％（参见表1）。

需要创建新的包格式以最大限度地提高包装中的导电密度。一个概念是由Amkor开发的PowerCSP™技术。PowerCSP技术通常在40-70％的导电密度范围内，并且可以设计成比传统电力包更小的形状因子。这种增加是由于使用连续的Cu基板而不是夹子或线。

图3。PowerCSP™技术的实现显示了其灵活性和许多施工选项。

在PowerCSP技术中，设计允许模具通过直接通过作为电流承载和散热元件的Cu焊盘直接连接模具来使用所有可用的源和漏区。这导致与该组相比包装的耐耐电阻和电感。总封装导电密度起到一个因素，也是使用整个界面进行源极和排水物，以最大限度地减少系统中的潜在损失。

图7。模拟RDS，LDS和CIS对不同版本的ED2PAK，收费和LFPAK包装的比较。

其他包概念可能专门用于电源，但包装的导电密度将是一个关键因素。无论是SI，GaN还是SiC，都可以从增加包装的导电密度降低电阻，电感，并最终减少包装本身的形状因子。增加包装导电密度的努力只能有助于解决包装的总功率密度，并允许我们利用所有SI和WBG设备提供的信息。

关于作者
肖恩鲍德斯是VP，主流高级包装集成在Amkor Technology Inc.，AZ。狗万注册地址他于2000年加入了Amkor，目前负责汽车，引线框架和电力包装业务部门的包装开发。他以前举行了技术方案管理，销售和客户服务角色。在加入安德尔之前，他为Johnson Matthey Electronics和Honeywell电子材料工作。他拥有从Gonzaga U.的机械工程学位