A high-efficiency transformer-in-package isolated DC-DC converter using glass-based fan-out wafer-level packaging

ガラスベースのファンアウト ウェーハレベル パッケージングを使用した高効率トランスフォーマー イン パッケージ絶縁型 DC-DC コンバータ

引用

L. Cheng、Z. Chen、D. Yu 他「ガラスベースのファンアウト ウェハレベル パッケージングを使用した高効率トランスフォーマー イン パッケージ絶縁型 DC-DC コンバータ」、Fundamental Research xxx (xxxx) xxx。

キーワード

  • 絶縁型DC-DCコンバータ
  • 送信機（TX）
  • 受信機（RX）
  • トランス
  • ファンアウト ウェーハレベル パッケージング (FOWLP)
  • 電力密度
  • 効率

簡単な

この記事では、高い電力密度と効率を実現するガラスベースのファンアウト ウェーハレベル パッケージングを使用した絶縁型 DC-DC コンバータ用のトランスフォーマー イン パッケージ ソリューションを紹介します。

まとめ

この記事では、ガラスベースのファンアウト ウェハレベル パッケージング (FOWLP) を使用する、トランスフォーマー イン パッケージ (TiP)と呼ばれる絶縁型 DC-DC コンバータの新しいソリューションを紹介します。このアプローチでは、トランスフォーマーの一次コイルと二次コイルを再配線層 (RDL) を使用してパッケージに直接組み込むことができるため、別個のかさばるトランスフォーマー チップが不要になります。これにより、従来の方法と比較して、よりコンパクトな設計、より高い電力密度、および効率性の向上が実現します。

この記事で取り上げられている TiP ソリューションの主な利点は次のとおりです。

  • コストとサイズの削減:トランスフォーマーをパッケージに組み込むことで、TiP ソリューションは個別のトランスフォーマー チップによって占有されるコストとスペースを排除し、全体的なフォーム ファクターを小型化して製造費用を削減します。
  • 効率の向上:トランス巻線を作成するための FOWLP プロセスで厚くて損失の少ない RDL を使用すると、従来のシリコンベースのトランスを使用するコンバータと比較して、品質係数 (Q) が高くなり、エネルギー損失が最小限に抑えられ、変換効率が高くなります。
  • より高い電力密度:統合トランスフォーマーによって実現された TiP ソリューションのコンパクトな設計により、従来のパッケージング技術を使用したコンバータと比較して、はるかに高い電力密度が可能になります。

この記事では、3 層 RDL を使用したトランスの設計、FOWLP 製造プロセス、電源および制御ステージの回路設計など、TiP 絶縁型 DC-DC コンバータの設計と実装について説明します。また、0.3 W 出力電力で 46.5% のピーク効率、最大供給電力 1.25 W、最大電力密度 50 mW/mm² を示す測定結果も示します。著者らは、TiP ソリューションは、高性能、コンパクト、コスト効率に優れた絶縁型 DC-DC コンバータを開発するための有望なアプローチであると結論付けています。

出典: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325823001322

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