El empaquetado basado en PCB para módulos y dispositivos de alimentación de GaN es objeto de un consorcio financiado por el gobierno del Reino Unido que desarrollará tecnología y una cadena de suministro de módulos de GaN en todo el Reino Unido.
El proyecto, ‘Dispositivos de potencia preempaquetados para electrónica de potencia integrada en PCB’ (P3EP), tiene un valor nominal de 2,5 millones de libras esterlinas e incluye financiación a través del desafío ‘Driving the Electric Revolution (DER)’ de Investigación e Innovación del Reino Unido.
“La cadena de fabricación de P3EP se basa en preenvases de GaN”, según DER. “Los preempacados tienen grandes ventajas sobre los troqueles desnudos porque permiten pruebas de producción, caracterización y calificación de confiabilidad. Esto mejora el rendimiento y el costo. Además, los prepaquetes usan materiales con compatibilidad optimizada con el chip y permiten una integración muy simplificada en el sistema-PCB”.
Una buena transferencia térmica y parásitos reducidos es un objetivo del proyecto. “La tecnología emergente de incorporar dispositivos de potencia en la PCB ha demostrado ser la forma más avanzada de lograr este objetivo”, dijo DER.
Los socios del proyecto son: Cambridge GaN Devices, RAM Innovations, Cambridge Microelectronics (ahora ‘Camutronics’), Compound Semiconductor Applications Catapult, Pulse Power and Measurement (PPM Power) y The Thinking Pod Innovations (TTPi).
“Aunque el potencial de GaN para impulsar las eficiencias de conversión y aumentar las densidades de energía es universalmente reconocido, hacer que sea práctico para que los OEM lo usen en sus diseños sigue siendo un desafío”, dijo el gerente general de RAM Innovations, Nigel Salter. “P3EP se trata de establecer una cadena de suministro sólida y eficaz que llevará los dispositivos de GaN que están desarrollando los proveedores de semiconductores innovadores fuera del laboratorio y al mundo real”.
Comenzando con troqueles de GaN preempaquetados, según RAM, el proyecto trabajará a través de un programa por etapas para desarrollar los procesos de diseño y fabricación y las técnicas de prueba necesarias para producir bloques de construcción de convertidores en paquete, basados en el «plano de potencia integrado» multicapa de RAM. metodología ( derecha ).
“Al evitar el uso de paquetes convencionales con enlaces de alambre, las pérdidas parásitas se reducen drásticamente”, dijo RAM. “Además, se pueden realizar mejoras significativas en la disipación térmica”.
Las aplicaciones en las miras del proyecto son convertidores dc-dc para baterías de vehículos eléctricos de alto voltaje, distribución de energía de cabina en aviones de pasajeros y sistemas de energía para robots industriales.
“Los sectores automotriz, aeroespacial e industrial necesitan acceso a soluciones basadas en módulos que les resulten sencillas de trabajar y que puedan incorporarse a los flujos de producción existentes”, dijo Geoff Haynes, gerente de desarrollo comercial de RAM. “Estos deben estar fácilmente disponibles en grandes volúmenes. A través de P3EP, estamos ayudando a alinear el abastecimiento de módulos de potencia de banda prohibida amplia con las expectativas de los OEM e integradores de sistemas”.
