關注能集成多種功能和功率管理的封裝技術

　　目前，消費者對于更小巧輕薄、更先進及功能更豐富的便攜式電子產(chǎn)品的需求不斷增長，使制造商必須不斷開發(fā)更加復雜成熟的新一代技術，用新器件來滿足這種需求。為了緊跟技術要求，半導體器件供應商正通過硅技術和最新一代的封裝技術，發(fā)揮最大的集成功能，以應對瞬息萬變的市場要求。

　　這種消費需求加快了功能的匯聚，更多精密的產(chǎn)品逐漸把移動電話、數(shù)碼相機、音樂播放器、無線電子郵件和便攜式視頻游戲等功能整合到一個應用中，并逐漸成為市場的標準配備。不過，若性能、成本和尺寸大小不能滿足消費者對前一代產(chǎn)品不斷增長的需求，這個趨勢將會受到制約。

　
圖1 新的封裝技術

　　消費者和下一代應用之間的相互作用，在半導體產(chǎn)品行業(yè)內推動了大量快速技術的開發(fā)，各種不同技術解決方案的推陳出新，可以實現(xiàn)性能、上市時間 (設計復雜性)和成本間的平衡，以加速經(jīng)濟的快步發(fā)展。

　　最新的高集成度多媒體 DSP/微處理器、集成式功率轉換 IC、相機成像設備以及數(shù)據(jù)接口 IC，就是一系列在性能 (電池壽命、功能) 和成本間取得平衡的創(chuàng)新產(chǎn)品的例子。此外，封裝技術也進行了巨大的變革，以提供能滿足節(jié)省空間和更高性能需求的解決方案。

　　也許，在半導體行業(yè)中，最受這種變化影響的是功率管理領域。由于功能的增加直接增加了靜態(tài)功耗，而當前的電池技術發(fā)展尚不足以滿足現(xiàn)在的高能耗應用產(chǎn)品所包含的多種功能性能源需求，故設計團隊必須掌握所有機會在電路內優(yōu)化功率管理。

　　在下一代更高密度的便攜式能源能夠投入實際的應用 (如具成本效益和環(huán)保性的燃料電池) 之前，設計人員必須要保證盡可能地降低產(chǎn)品功耗，而半導體供應商必須不斷推出解決方案以應付這種兩難的局面。

　　以九十年代初的手機為例，產(chǎn)品使用的是 1000mA H 的鎳氫 (NiMH) 電池和第一代芯片組，并且采用 7 段數(shù)碼管顯示器，有限的存儲容量空間和小于1小時的連續(xù)通話時間；而且，這些產(chǎn)品的體積更比目前主流產(chǎn)品大三至四倍。

　　但是，讓我們看看實現(xiàn)/控制數(shù)碼相機、PDA 功能、高分辨率彩色 TFT 顯示器和游戲機等設備供電的集成能力和功率管理電路，其驅動力來自功率電路的集成及空間節(jié)省封裝的功能整合。老式產(chǎn)品動輒使用數(shù)以百計的分立式元件，而現(xiàn)在的產(chǎn)品因尺寸和成本原因需要高集成度，使用的元件數(shù)目只有以前的幾分之一。

　
圖2  IntelliMAX產(chǎn)品

　　再來看一個在功率開關領域中推動集成度不斷提高的例子。多年來，手機和便攜式設備行業(yè)消耗了數(shù)以億計的標準 MOSFET。在這些相同的電路中，需要模擬功能來控制這些 MOSFET 并使電路節(jié)省功耗。今天，像飛兆半導體等公司提供的功率開關，如IntelliMAXTM 系列，便整合了標準功率 MOSFET 和集成功能，可在單一產(chǎn)品中同時提供保護、控制和功率管理模塊。長久以來，要具有這些功能都需要很多的元件。而最先進的凸起型和模塑型封裝技術更彰顯了這種不斷減小尺寸及提高熱性能的趨勢。

　　通過這種集成，不僅可以支持高級別的功能性和相應的功率管理，而且更因為這些先進的高功能性產(chǎn)品在尺寸、重量和厚度方面只是其前代產(chǎn)品的幾分之一。其中一個主要例子就是 IntelliMAX。這種電路內部使用 7 到 8 個原本不能集成到一個器件中的分立式元件，使用這種intelliMAX所占用的電路板空間只有以往的幾分之一，并采用比三至五年前更薄的新封裝技術。

　　為了滿足產(chǎn)品功能匯聚、尺寸和性能的下一步要求，重要的一點是功率半導體供應商必須與功率設計人員密切合作，針對每個最終產(chǎn)品的要求明確定義各項權衡取舍，以便優(yōu)化功率解決方案。這個過程可確保實現(xiàn)產(chǎn)品最適宜的性價比，來滿足終端消費者的需求，并繼續(xù)積極地向具有挑戰(zhàn)性和靈活性發(fā)展。半導體供應商如飛兆半導體等，必須不斷地尋求每一個機會，去推動高度集成化的便捷功率管理方案，正如最新的IntelliMAX產(chǎn)品作為功率開關在傳統(tǒng)分立器件應用場合。