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專欄

電路設計和EMC設計的關鍵

第3篇 半導體概述(3)
半導體積體電路(LSI和IC)模組

模組需求高漲的原因

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大家好! 我是ROHM的稻垣。

在第3篇中,我們來談一談半導體積體電路(LSI和IC)模組。通常,被稱為“模組”的產品主要有兩種。一種是將半導體積體電路(LSI、IC)及其週邊元件(主要是被動元件等)安裝在小型印刷電路板(PCB)上、樹脂殼體內或金屬殼體內,並使其具備特定功能的產品。另一種是將半導體積體電路(LSI、IC)的矽片(晶片)及其週邊元件(主要是被動元件等)內建於樹脂密封件(模塑產品)中,並使其具備特定功能的產品。

之所以需要研發模組,其主要背景是當提高應用產品性能的目標難以透過製造商一己之力實現時,就需要半導體製造商提高更好的功能設計,進一步推進功能設計等級。

ROHM的產品中包括83種模組:18種SiC(碳化矽)功率模組、22種智慧功率模組(IGBT即絕緣閘雙極性電晶體等)、34種功率模組(AC/DC、DC/DC)和9種無線通訊模組。

這些模組具有以下優勢和特點:

  • ①內建週邊元件(主要是被動元件等),減少了產品印刷電路板(PCB)上的元件數量,因而有利於提高應用產品的可靠性,尤其是車電等應用。此外,不容易受產品印刷電路板(PCB)的版圖(元件佈局和元件之間的佈線)的影響。
  • ②可以內建製造製程不同的多個晶片,比如可以實現類比IC+數位IC、控制IC+驅動器(單個半導體元件)等。
  • ③已經完成功能設計,可以將其當作一個黑匣子來處理,有助於縮短應用產品的研發週期。
  • ④已經完成週邊元件(主要是被動元件等)的常數最佳化和佈線佈局最佳化,因此即使是所謂的“隨裝即用”也可以獲得非常好的電氣特性(性能)。

特別是在電磁相容性(EMC)方面,對於模組來說,包括週邊元件(主要是被動元件等)在內是作為一個功能產品進行電磁相容性(EMC)評估和電磁相容性(EMC)合標性判斷的,因此,可以安心且安全可靠地使用,這是模組的一大特點。內建電磁干擾(EMI)的對策零件—由1個電感元件(L)和2個電容元件(C)組成的π型濾波器、以及電磁敏感性的對策零件—電容元件(C)等的產品,是當前世界的主流產品。模組就是透過物理組裝最小單位元的基本電子元件,可以獲得可靠性、功能、便利性和性能等方面更多優勢的產品。市場對於具有這些優勢的模組的需求呈增加趨勢,目前,我們正在推進能夠滿足應用產品需求(比如更高的性能、更小的尺寸和更出色的穩定性)的模組研發。

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