將GaN裸片嵌入到PCB中

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英國的一個項目正在開發封裝功率功能，例如采用預封裝氮化鎵器件的半橋，以降低成本、減輕重量和縮小尺寸。

PCB 嵌入式電源預封裝電源設備 項目一直在開發支持 PCB 嵌入式電源系統的功能。它使用來自Cambridge GaN Devices的智能 GaN 設備、來自RAM Innovations的嵌入式封裝專業知識以及來自 Cambridge Microelectronics、諾丁漢大學分拆公司 TTPi 和復合半導體應用彈射器的板級支持，并由斯溫頓分銷商 PPM Power 領導。

項目負責人、英國 PPM Power 產品營銷經理 Joe Petrie 表示，到目前為止，嵌入式電力電子產品還沒有可用的供應鏈。P3EP 項目使英國 PEMD 行業能夠為廣泛的市場提供更小、更輕、更可靠的電源解決方案。

預封裝比裸片具有重大優勢，因為它們允許在嵌入設備和系統 PCB 組裝之前進行測試、特性分析和可靠性鑒定。這避免了在最終產品組裝之前無法測試有缺陷的嵌入式芯片的問題。

預封裝允許進行中期測試，因此可確保 PEMD 系統的產量達到最佳。此外，預封裝使用與芯片兼容性最佳的材料，從而大大簡化了系統 PCB 的嵌入過程。Petrie 表示，這應該能讓英國的電力電子制造商制造出功率密度最高的轉換器。

該項目已開發出 GaN 芯片和銅金屬化的供應鏈能力、GaN 預封裝的生產能力以及用于定制預封裝和嵌入式電源子系統的數字工具鏈。研究結果表征了威爾士紐波特 CSAC 的設備、預封裝和嵌入式子系統的電氣、熱和可靠性性能。

RAM Innovations 總經理 Nigel Salter 表示:“盡管 GaN 提高轉換效率和增加功率密度的潛力已得到普遍認可，但讓 OEM 在其設計中實際使用它仍然具有挑戰性。P3EP 旨在建立一個強大而有效的供應鏈，將創新半導體供應商開發的 GaN 設備從實驗室帶到現實世界。”

“汽車、航空航天和工業領域需要使用基于模塊的解決方案，這些解決方案易于使用，并可融入現有生產流程。這些解決方案需要隨時大量供應，”RAM 產品開發經理 Geoff Haynes 補充道。

“通過參與 P3EP，我們正在幫助將寬帶隙功率模塊的采購與 OEM 和系統集成商的期望相結合。這意味著他們可以有一個可以持續依賴的渠道，并能夠快速從初始樣品增加到量產水平。”

基于 P3EP 方法的嵌入式 WBG 設備的電源系統將改善電源轉換器的重量、尺寸和效率。這些方面對于率先采用該技術的汽車和電動航空航天應用尤為重要。

34 個月內，P3EP 項目將專注于嵌入 GaN。不過，該方法也可應用于其他半導體材料，如碳化硅甚至硅。

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