将GaN裸片嵌入到PCB中

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英国的一个项目正在开发封装功率功能，例如采用预封装氮化镓器件的半桥，以降低成本、减轻重量和缩小尺寸。

PCB 嵌入式电源预封装电源设备 项目一直在开发支持 PCB 嵌入式电源系统的功能。它使用来自Cambridge GaN Devices的智能 GaN 设备、来自RAM Innovations的嵌入式封装专业知识以及来自 Cambridge Microelectronics、诺丁汉大学分拆公司 TTPi 和复合半导体应用弹射器的板级支持，并由斯温顿分销商 PPM Power 领导。

项目负责人、英国 PPM Power 产品营销经理 Joe Petrie 表示，到目前为止，嵌入式电力电子产品还没有可用的供应链。P3EP 项目使英国 PEMD 行业能够为广泛的市场提供更小、更轻、更可靠的电源解决方案。

预封装比裸片具有重大优势，因为它们允许在嵌入设备和系统 PCB 组装之前进行测试、特性分析和可靠性鉴定。这避免了在最终产品组装之前无法测试有缺陷的嵌入式芯片的问题。

预封装允许进行中期测试，因此可确保 PEMD 系统的产量达到最佳。此外，预封装使用与芯片兼容性最佳的材料，从而大大简化了系统 PCB 的嵌入过程。Petrie 表示，这应该能让英国的电力电子制造商制造出功率密度最高的转换器。

该项目已开发出 GaN 芯片和铜金属化的供应链能力、GaN 预封装的生产能力以及用于定制预封装和嵌入式电源子系统的数字工具链。研究结果表征了威尔士纽波特 CSAC 的设备、预封装和嵌入式子系统的电气、热和可靠性性能。

RAM Innovations 总经理 Nigel Salter 表示:“尽管 GaN 提高转换效率和增加功率密度的潜力已得到普遍认可，但让 OEM 在其设计中实际使用它仍然具有挑战性。P3EP 旨在建立一个强大而有效的供应链，将创新半导体供应商开发的 GaN 设备从实验室带到现实世界。”

“汽车、航空航天和工业领域需要使用基于模块的解决方案，这些解决方案易于使用，并可融入现有生产流程。这些解决方案需要随时大量供应，”RAM 产品开发经理 Geoff Haynes 补充道。

“通过参与 P3EP，我们正在帮助将宽带隙功率模块的采购与 OEM 和系统集成商的期望相结合。这意味着他们可以有一个可以持续依赖的渠道，并能够快速从初始样品增加到量产水平。”

基于 P3EP 方法的嵌入式 WBG 设备的电源系统将改善电源转换器的重量、尺寸和效率。这些方面对于率先采用该技术的汽车和电动航空航天应用尤为重要。

34 个月内，P3EP 项目将专注于嵌入 GaN。不过，该方法也可应用于其他半导体材料，如碳化硅甚至硅。

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