功率元器件的發(fā)展與電源IC技術的變革三
很多整機產品的設計人員感嘆配套基板一般都是電源。另外,時常耳聞印制電路板的單位面積成本逐日攀升。的確,從有些智能手機和平板電腦等的拆解圖片上看,基板被電池擠到非常小的角落里。而且,除去CPU和存儲器等一目了然的IC,多個內置線圈相當引人注目。
這些線圈通常是開關電源部的線圈,可見間接的使用了相當數量的電源。至于系列電源,最近封裝越來越向超小型化發(fā)展,看不清印刷字跡,對于沒有受過專業(yè)訓練的人來說不知道是什么IC。
羅姆的系列電源采用WLCSP(Wafer Level Chip Size Package)技術,從0.96mm×0.96mm向0.8mm×0.8mm不斷推進小型化,這與端子間距正在從0.5mm變?yōu)?.4mm同步向小型化進展。
在小型化方面,羅姆進一步加快研發(fā)的步伐,開發(fā)出端子間距僅為0.3mm的世界最小※的0.65mm×0.65mm尺寸封裝(該產品目前尚在開發(fā)中)。成功實現了整機產品的進一步小型化。
※:根據羅姆調查(截至2012年11月13日)
?。蹐D7] CMOS LDO WLCSP演化圖
另外,羅姆同時在推進FET注12和Di的小型化。這些是通過采用新封裝結構實現的。例如,以往的FET封裝的最小尺寸為1.2mm×1.2mm,最新的小型封裝尺寸在以往基礎上降低了約70%,達到0.8mm×0.6mm,實現超小型化。
如上所述,羅姆不斷推進元器件的小型化,在部件的小型化、整機產品的小型化、減少廢棄物、減少CO2排放量等各個環(huán)節(jié)做出了貢獻。
另外,作為最新的小型產品,還有融合了IC外圍部件的一體化封裝電源。這是一款內置了IC外圍部件的產品,是超緊湊型的且支持盤帶安裝的、用于IC匯編器的超小型模塊。羅姆將其定位為新一代IC封裝之一,并為實現其量產化投入力量。該產品采用內置基板技術,不僅可搭載外圍部件、可與IC連接,還可減少面積。使用一體化封裝電源的整機產品設計人員,可以享受減少安裝面積、優(yōu)化布局減小開關尺寸、使用簡單等優(yōu)點,從而可傾全力于設計。另外整機產品的采購擔當人員可以減少零部件數量,使日益增加的零部件變得更加干凈整齊。
在面向安裝面積要求苛刻的智能手機方面,羅姆開發(fā)出了兩種產品。
第一種是搭載了上述介紹的BU900xx系列的降壓式電源BZ6AxxGM系列。該系列產品在減少面積的同時將高度控制在1mm。這是實現世界最小※級別2.9×2.3mm的緊湊型支持650mA輸出電流的產品。
第二種是升壓電源BZ1AxxGM(該產品目前尚在開發(fā)中)系列??勺鳛樯龎弘娫春蜕祲弘娫词褂?,是實現了僅為2.3×2.4mm的世界最小※尺寸的產品。當然,高度也是1mm。
該系列產品的使用方法多種多樣。例如,在用鋰離子電池(2.7-4.2V)制作5V電壓的電路中,使用這種一體化封裝電源,可輕松作為USB電源、HDMI電源、LED手電筒電源而使用。
[圖8]一體化封裝電源系列
另外,為了在鋰離子電池環(huán)境下使用僅可在5V電壓下使用的IC,采用BZ1AxxGM系列也是有效的手段。輸入電壓范圍較寬的IC為了適應鋰離子電池較寬的電源電壓范圍,需要犧牲的特性也為數不少。而不失去這些特性的手段之一就是利用BZ1AxxGM系列制作的5V電壓。
一體化封裝電源是作為“所有的部件集成于1枚芯片”的IC連接目標的中間產品。我們預想,電源部所使用的高耐壓和大電流的功率元器件、大容量電容及支持大電流的線圈確實無法在21世紀單芯片化。羅姆積極致力于走在22世紀前端的一體化封裝電源的開發(fā),敬請期待未來羅姆具有前瞻性的的產品陣容。
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