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전자산업이라는 광활한 우주 속에서, 인쇄 회로 기판의 중요성 (PCB) 전자 부품을 연결하는 브리지는 자명하므로. 하지만, 과학과 기술의 급속한 발전으로, 기존 PCB는 고전력 장치의 패키징에 대처할 수 없는 것 같습니다.. 이 병목 현상을 돌파하기 위해서는, 일련의 혁신적인 기술이 등장했습니다., 그 중 PCB에 전력소자를 내장하는 기술은 가장 눈부신 스타다.. 이 기사에서는 이 기술의 신비한 세계로 여러분을 안내하고 그 원리를 탐구할 것입니다., 현재 상태와 미래 동향.
1.기존 PCB의 한계와 과제
PCB, 그만큼 “전자 고속도로” 유기절연층과 금속회로층으로 구성, 가격이 저렴하고 가공성이 좋아 전자제품에 없어서는 안 될 부품으로 자리 잡았습니다.. 하지만, 모든 것에는 한계가 있듯이, 기존 PCB의 방열 성능 부족은 고전력 장치 패키징 분야에서의 적용을 제한하는 주요 병목 현상이 되었습니다..
유기절연층, 일반적으로 유기 수지 소재와 유리 섬유 천으로 만들어집니다. (FR4), 열전도율이 0.2~0.3W/에 불과합니다.(m·K), 이는 금속 재료의 열전도율보다 훨씬 낮습니다.. 고온 환경에서, 유기 물질은 열 분해 및 열 노화에 취약합니다., 심한 경우 탄화까지 일어날 수 있음, 전자제품의 안정성과 수명에 심각한 영향을 미치는. 그러므로, 기존 PCB는 방열 성능에 대한 전력 장치 패키징의 높은 요구 사항을 충족하기 어렵습니다..
2.금속 기반 인쇄회로기판의 등장 (MCPCB)
PCB 기판의 방열 성능을 향상시키기 위해, 금속 기반 인쇄 회로 기판 (MCPCB) 생겨났다. MCPCB는 금속층과 절연층을 결합한 것입니다., 금속의 높은 열전도율을 사용하여 기판의 전반적인 방열 능력을 향상시킵니다.. 하지만, MCPCB는 방열 성능이 향상되었지만, 전체적인 열전도도는 여전히 높지 않습니다., 이는 고전력 장치 패키징을 위한 궁극적인 방열 성능 추구를 충족시키기 어렵게 만듭니다..
3.매립동판 기술의 획기적인 발전
PCB 기판의 방열 성능을 더욱 향상시키기 위해, 업계에서는 매립 동판 개념을 제안했습니다.. 매립형 구리판 기술은 적층 공정을 사용하여 금속 구리 블록을 윈도우형 PCB 또는 MCPCB 기판에 내장합니다., 금속의 높은 열전도율을 활용하여 기판의 전반적인 방열 성능을 크게 향상시킵니다.. 하지만, 금속 전도로 인한 단락을 방지하기 위해, 구리 블록의 표면은 일반적으로 절연층으로 덮어야 합니다.. 이 절연층은 단락 문제를 해결하지만, 이는 또한 기판의 방열 성능에 일정한 영향을 미칩니다..
4.진마이: 표준 전력 장치를 패키지 PCB에 내장하는 혁신적인 사례
이런 배경에서, 진마이 (인피니언 테크놀로지스의 자회사, 인헝의 대리점입니다) 실용신안 특허를 출원했습니다. “표준 전력 장치용 내장형 패키지 PCB” (신청번호: CN202323630195.1). 해당 특허는 파워 칩을 통합한 새로운 패키징 구조를 제안한다., 제어 회로 및 구동 회로, 부스바 및 션트 저항기를 PCB에 추가, 고도의 통합 및 모듈화 달성.
구체적으로, 특허의 PCB 구조에는 6개의 패키징 레이어가 포함되어 있습니다., 상기 제3 포장층과 상기 제4 포장층 사이에 캐리어 유닛이 제공되는,. 캐리어 유닛은 구리 기판을 포함합니다., 윗면에 홈이 있는 것, 홈의 내부 바닥은 연결층을 통해 전원 칩에 고정적으로 연결됩니다.. 이 구조는 열전도 영역을 확장할 뿐만 아니라, 뿐만 아니라 단열층의 레이아웃과 두께를 최적화하여 단열층이 방열 성능에 미치는 영향을 최소화합니다..
Jinmai의 통합 솔루션이 Infineon의 S-셀 칩을 기반으로 설계될 가능성이 높다는 점은 주목할 가치가 있습니다.. 인피니언의 주요 제품, S셀 칩은 뛰어난 성능과 안정성으로 시장에서 폭넓은 인정을 받았습니다.. 진마이가 자체 포장 솔루션에 적용한 내용, 이는 의심할 여지없이 제품의 경쟁력을 더욱 향상시켰습니다..
하지만, 이 솔루션에는 살펴볼 가치가 있는 몇 가지 문제도 있습니다.. 예를 들어, 전력 장치는 절연층에 의해 장착 열전도 표면으로부터 격리됩니다., 이 층의 두께와 열전도율은 열 저항에 더 큰 영향을 미칩니다.. Although there is a large copper base to expand the heat-conducting area, the existence of the insulating layer will still have certain limitations on the heat dissipation performance. 게다가, whether the embedded shunt resistor is suitable for high-power applications is also worth discussing. Large current loss is large, the resistance value is very small, and whether the temperature drift will affect the accuracy and other issues need further research and verification.
5.Shenzhen South Circuit: Innovative Exploration of Embedded Power Chip Packaging Substrate and Packaging Method
In addition to Jinmai, Shenzhen South Circuit has also conducted in-depth exploration in the field of power device embedded PCB technology. They proposed a power chip embedded packaging substrate and packaging method, which realizes efficient packaging and heat dissipation of power chips through bare chips, rigid substrates, core boards, insulating layers, external metal layers, blind holes on the metal layer surface, connecting columns and internal metal layers.
This solution not only improves the packaging density and heat dissipation performance, but also reduces the packaging cost and manufacturing difficulty by optimizing the internal structure. This innovative practice of Shenzhen South Circuit provides new ideas and directions for the development of power device embedded PCB technology.
6.Future Outlook: Infinite Possibilities of Power Device Embedded PCB Technology
With the continuous development of the electronics industry, power device embedded PCB technology will usher in a broader development prospect. On the one hand, with the continuous emergence of new materials and new processes, the heat dissipation performance of PCB substrates will be further improved; on the other hand, with the rapid development of intelligent manufacturing and Internet of Things technology, power device embedded PCB technology will be widely used in smart homes, new energy vehicles, industrial automation and other fields, providing strong support for innovation and development in these fields.
미래에, we have reason to believe that power device embedded PCB technology will continue to break through technical bottlenecks and achieve more efficient, reliable and intelligent packaging and heat dissipation solutions. This technological innovation will lead us to a better electronic world.
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