IT之家3月1日消息 據中國科學技術大學網站，近日，中國科大國家示範性微電子學院程林教授課題組在全集成隔離電源芯片設計領域取得重要成果。研究者提出了一種基於玻璃扇出型晶圓級封裝（FOWLP）的全集成隔離電源芯片。
所提出的架構通過在單個玻璃襯底上利用三層再佈線層（RDL）實現了高性能微型變壓器的繞制，並完成與發射和接收芯片的互聯，有效地提高了芯片轉換效率和功率密度，為今後隔離電源芯片的設計提供一個新的解決方案。
IT之家瞭解到，該研究成果 2 月 18 日發表在集成電路設計領域最高級別會議 IEEE International Solid-State Circuits Conference （ISSCC）上。
據介紹，隔離電源芯片對於在惡劣的工業環境中保證系統的安全和可靠性起到至關重要的作用。在一些尺寸和成本受限的應用中，如何高效地在相互隔離的兩個地之間傳輸數百毫瓦的功率是當前面臨的一個主要挑戰，近年來得到了學術界和工業界的高度關注。
與傳統隔離電源芯片相比，該研究基於利用先進的玻璃扇出型晶圓級封裝技術，將接收和發射芯片通過封裝上可再佈線層製成的微型變壓器進行互聯封裝，不需要額外的變壓器芯片，克服了現有芯片設計中需要三顆甚至四顆芯片的缺點從而大大提高了隔離電源的轉換效率和功率密度。
此外，該研究中還提出了一種採用了可變電容的功率管柵極電壓控制技術，實現了在更寬的電源電壓範圍下，控制柵極峯值電壓使其保持在最佳的安全電壓範圍，而無需採用特殊厚柵氧工藝的功率管，實現更高的效率和降低成本。最終測試結果表明該隔離電源芯片實現了 46.5% 的峯值轉換效率和最大 1.25W 的輸出功率，並且最終的封裝尺寸僅有 5mm×5mm，在目前所報道的無磁芯隔離電源芯片中效率和功率密度均為最高。
▲ 論文中提出的全集成隔離電源芯片解決方案 | 圖源：中國科學技術大學網站
▲ 隔離電源系統封裝和芯片照片