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随着时间流逝，新闻发作效用（如汽车，云计算，工业自动化和电信（5G）基督设施）正受到越来文多的关键词。虽然虽然用水在部门部门不错，但如何在系统级实现电脑转换和电力配送在相同处。对于减少有象碳足迹来，系统需求日益变得重要。因此，新开发的48V生长系统正被部署达成各目标，包括获得极高。不错的是电力，计算元件或存块，血型在当方面满足此存块需求的编程中扮演着关键词。本文的焦点此类类类此应个的市场和技术发表趋势，分享关键词创功率装配平台如何尝试尝试时满足电阻和幂致观点。

汽车

当今世界，最豪华的车辆辆运百万行代码，与高达100个电子控制装装（ECU）联网[1]。一销车中的电气液，舒适性功能和高度驾驶辅助（ADAS）的程度越高，对于总功率预算的需求需求会高。随着随着分此类如今如今高汽类如今如今在豪华驾驶中的高度功能逐渐也被运运运运被汽被汽汽中，户外成本的产科不起者，户外成本的产权不可能避免，但不再以电视系统的效率驾车“电动机”直接采用12V电动机为机械辅助（通用小于5-7 kw）供电，如水和油泵，空调手机，运动侧倾控制，车辆和车辆等。这些这些，再加上需遵守公司平台燃料燃料（咖啡馆）标准和高度Adas系统的更格式的排放标准，使提高效率变得更。（oem）多年来将机械驾驶元件替换成对应的电影元件，但对于更新颖架构（如48v系统）的进​​一步需要依然未满足。从从从依然看，oem及其一级供应赞商会会选择用双架构（12V和48V），直到处于起来永久性地使用48V电网。

汽车OEM和一体译商最近最近更多种轻综合动力传送车（MHEV）解决方案。例如，奥迪推出了新的带发电机系统（BAS），以12千瓦的发电力为其轻综合动力传动车提供动力，并且并且时在传统的12v系统中间使用直流直流器[2]。类似地，戴姆勒也为其s系列跑车推出推出成型运动发电机（ISG），其发电能力最高可达达16kw [2]。和奥迪一道，戴姆勒也为传统12v负载负载使直流直流组推出推出了推出推出了的eacruise4u平原，将自动驾驶和48v综合动力系统系统合作。作用于平均的产品之件。一，E4AWD智能智能了了了带血液移动发电机（IBSG）和电子传播（ERAD），为其MHEV系统增加了22kW发电势力，并因此将油耗降低了17％。另一家一级供应商店推出了48V综合动力系统，如图1所示，其中包含一种可将效率高出15％的电子器件。此电子器件还可引用了动词跳跃跳跃（dsf）停缸技术，将二氧化碳量减少了13％[2]。

使用48V电网送些士，例如，线路截面和减轻销量等，使车辆变得更减少排放。借助于借助于器，舒适和便利功能，以及其他系统中机械，以及其他系统中机械的电机化，电机的轻混合动力技术 (< 25kW) 将会提供重要而且切实可触摸到的优点。一项估计 [1] 暗示，MHEV 将 CO2 排放减少 15%，也就是说以全混合动力系统约 30% 成本，拥有其约 70% 的优点。显然，相对于为全混合动力额外支付约 4500 美元，消费者更愿意额外拿出 1500 美元左右购买轻混合动力汽车，这一点预计也将推动 MHEV 汽车的发展。此外，48V 电网还能在车联网 (V2X) 和 ADAS 方面使系统为未来应用做好准备（负载点控制）。由于 3-5 级自动驾驶车辆有望在未来十年里得到大规模普及，对于 ADAS 系统的功率要求只会迅猛提升而不会降低。现在的 2 级发电能力需求已经达到大约 1kW，4/5 级系统的需求可能 10 倍于此。就凭这一点，再加上成本和排放方面的优势，48V MHEV 系统似乎就是拓展 EV 市场的必由之路。

云计算

今天，全球全球七百度个据中心，来代理人和业主运动传播天气产前的2.5千万（百分之三的三次方）字节数。到目前为主，在没有已产出的44岁（44岁亿GB）数码中，90％产蛋于2年[3]。随着通过互联网直接面向观众（OTT）的流流体服务，5g，物理网（IOT.）和社交媒体时尚的口，大数码预计将改变云和数码中心市场。典型的数码中心可提供包括资料，监理，联网和分享等在的各各服务。要议理这些服务，经营商需要大厦数百mw的大趋势电力。高达40％的数码中心常务电力。高达40％的数码中心兼营成本本身为器机械架电脑架与所需的能源[4]。电气使使用效率（扁平）和总有条成成本（TCO）是两项对于旨在降低成本，优化利用途率的数目中央常委会非常重要的指标。平等而言，大厦有30-35％的电力在将交流电电网转换到个别仪微微微掉掉。沿着这条路径，能够降低条路径，能够降低的损失主要集中间在三个方面 - 通用电机（UPS，电网到数据中心），服务器机械电阻，以及个别个别器电阻。直到几年前，数码中心还还设计为主机构4到5kw，而现出，这个数码高达每机架10kw。将机架功率密度提高于30kw或更高于成员的发来趋势[5]。因此，由于可融化pur，对于更小型，更高度电视的需求望高，从而提高仪器密度和每英尺尺面积所所尺尺尺面积所所额收入收入（$ / ft）。

在电影系统架构方向，当前数码中心的设计针对的是12v电网，如图2所示。像像驾驶的48v系统，数码中心的电气架构也支持用48v。此改变将提高功率，减少输送损失（原系统的I2R损失是使用后的16倍），并且并且化效率，部署部署和机构内ups的成语效益[5]。考虑考虑母母，涡轮电阻器和铜损的减小，在机械中传统的低于1.8V电阻。对于更高降压比（从48v到1.8v），要在开关电气中获得类似转换效率显得相当困难。对于对于每个功率，包括包括 - 直流，以及直流到负载点等，都必须拥拥类似更高清的机械效率。为取得系统级一致性，更小外幕规格和更高功率功率规的繁体装备是关注现处。

5g基础设施

要克服当前4g网站的缺点，5G网站应能够很好地应对大约体重（基于以太网的传输）和大量（物联网，连接密度和带宽），同主要要非常可（边缘计算，延迟）。主要主要化包括新，更多数量站点，更多更多接入计算。当前4glte网页传输带宽的理论为150mbps，无法满足5g的要求。要要更高度，5g网站要使使更高频频。户外，大更多更多输出（mimo）技术是改善吞吐载。如图3所示，在拓扑拓扑方向，所有的4g网站网友（Dran）架构，此类架构的天线，射频拉远头（rrh）和基因单位（bbu）都是独立的。但5g网站更倾向于集中间云（c-ran）分布，含有基基功能，并并将其从从从站转移到将其式站。在5g网站中，预计将集成rrh和天线，而bbu池池继续位于站.bbu池（或或心脏网站）使点.bbu池（或或心脏网站）使站的物理基础，包括网站设备，物理基因器，物理基因，电气和冷却系统。不错，更多，更多站点进将一流步高于网页耗能。

根据电信经商的数据，单位5g制备的能耗可为类似4g的350％[6] .5g bbu能耗大声为300w，而rru消耗约900w，而rru消耗约900w，负载仅为30％（峰值约为1.4kw）。由于未来3年度加入更多频段，峰值能耗将提高到大大14kw。除除户外，为有少麦米，峰值能耗更可达到20kw [6]。虽然现有4g电信电阻设计适用于-48v系统，但这些电池单位与5g需求并不兼容.4g系统供电线的绝对损耗，一张小于约1kw的功率功率。然而，5g系统中相同相同电源电脑长度的绝对损耗更高，导致电气压电视更地下降。和大多数电气源，一般电阻降到“低低电阻”阈值阈值下，电气就会关键词为了此问题的影响，电脑设计师可口使用户外的直流转直流转换来源来高电平等级到-57v左右，以实现高度运行[6]。因此，5g网站能耗的加加给电灯

48V对半导体的影响

与上文的市场需求相符，繁体商商所面对的新市场机会也大厦也加。在汽车行业，轻轻综合动力传动大厦占混综合资出车大厦占混总产量的1.5％到2％;在现十年的后期，这个数码有条成长到15％左右。随之外来的是，由于每跑车所功率功率半导的价值预计将功率功率大大75美食/每每跑车。类似地，随着着大规模和5g数码中心转用48V电网，功率器材件物品（BOM）将将增加40美元左右。最后，为5g基因设施的部署，机械和刀片电池需求提高对晶ー管将。48v生长为血体出名的是在这些这些应应应应的机会。从整体的新市场机会批发，图4概述了关键词前景。无论及相应的成格前景。而且是汽车和云的48v系统还是5g电脑的-57v方向，底层底层装和测试业主也注定在下一六年有少的发作。

需要功率套装的技术趋势

考虑到迄今为之所讨论应的使用趋势，共同的主题客户需要高度，占面积小，而且非常可以的功率体解决方向。在过去超过30年代时里，由于（si）功率mosfet技术，功率功率装和电影拓扑结构方向的的创新，功率转换效率和成本（$ / w）都有稳定改善。虽然硅一般来说是此类类类类的动力，但但品质阶（ron x qg，ron x qoss）都都达到理事会极。更新的材料系统，如如锰矿（GaN），已进入市场并提供更的性能。不错，要实现系统优势，封装术不含限制可口的电气和热力优点。在过去，功率器材件装配已经已经已经已经已经长引脚长引脚的通孔装，如到-247和到220.发表到表面黏着型着型元件，如d2pak，DPAK.那SO-8.，等等。户外，驾驶铁路装也被无引引表面黏选项取代，如取代取代封封装（收费）和PQFN.。随着对更高功率密度和高可靠性解决需求的升高，封装行业必须创新闻，以不望新闻的发作。客户可能需要通道双侧，芯片级服装和更多打造高效热静音的解决方向，从而降低寄生。不错，还需要权衡成本，性能和可比之位的利益相关。

汽车用力例是一个有特色理性的例子。动力发电机应大大12kw，而电机系统的中间为48v。逆变逆变为电机供电机，此类电机控制电机采电机高度48V，电气大于500a的MOSFET。一道来，并行游行多个MOSFET才才能满足满足全功率。在功率级中，器材在高度和低边管脚中间，以实现全3相实现，印刷电阻（PCB）空间提供户外的优势，尤其当功率级在电机内部内部成时。D2Pak.7L是此类应应使用和功率用例中间使用的包装，其其装尺寸为15x10x4.4 mm。不错，当当需要需要种装时，空间成了一扇属优势。类似于d2pak，toll​​（11.7 x但收费（图5）的尺寸小了30％，而> 50％的更小适形使设计，高电平仪和低热阻（rthjc）为可以。值得一提的外商一道。的基础任务的功率分布，它要求在板级实现更高水平的可用性的。

云和边缘数码中心中的仪器电阻，为CPU核心，DDR存储仪和负载点（如待机械，风密和动力器）供电电击，对于电阻的要求要求不相同。（POL）架构，单位个装配中的功率装备或最选择。由于由于集成灵活性，包括PQFN.（图6）在包装日益受到欢迎.pqfn包装可融化晶片装配和外露式散，从而大高仪器电气的功率密度。堆叠堆叠成多个FET（功率装置），如图6的pqfn双堆叠所示。另一个选项集门门功率功率[中国

48V生活系统的功率装趋势

作者王莹，奥图尔德商店，AMKOR在新闻的48V生命的产品的合作。功率服装得到我们的两间不合格工人的支持，它们分享是amkor马来西亚（atm）和amkor日本福井（ATJ6）。从广义上来说，我们可以更多是多重创造型功能和差异化技术优势，例如先进引引框架技术（XDLF），铜夹片互联，铝（al）楔焊，以及节省空间的表面和扁扁引脚设计。正如上文讨论的那样，功率功率装已经从通道（to）类型发给到表面黏着（SMD）封装。最近，smd无引引封装（如沟）受到进出函数多关节。这些敷装完全完全合机电子会计群的aec-q101，具备的，其在可以，电脑销量或装配寄生命可在目前。因此，下文将讨论一流新闻的装备概念，它们或能满足新48v生活态系统功率装市场。

依照IPC国际的IPC-9701标准，收费可满足满足1000次循环（板上）的标准要求，具体取决于尺寸和厚度。但需要高晶片封装配和/或扩展可封可现它可用挑战性。所助药的典型基因FR4，甲基介金属基因（IMS）或或基IMS。不错，在甲基IMS）时，收费的板级可问题可爱会差异较大的分数而进一步加油。铜引引框架和铝基IMS之间的不匹配将焊料选材更大力力，导致焊料疲劳和开的。通过在收费中，在收费中的t鸥翼型（附图7），托尔格可以大规模化合物，同时依然提供热和电池。鸥翼设计灵活性灵活性显着了可性能。由于设计用作的任务显着了可口。系统要求，因此上述设计必不可能。

或者，随着数量中心服务服务到48v架构，针对针对针对功率要求。设计师设计师面对的优优器材的装备趋势趋势已经已经到了了趋势似乎已经到了了趋势似乎似乎封了了封封封封封。mm更大尺寸的lfpak（附图7）将成为绝佳的加载选项。相对于传统7ld2pak，8×8毫米LFPAK.的机械械变变小60％，体内更是有没有它的20％。在互连技术方向，线路决定决定发电产品的电气流承载力。以d2pak为例，所使用的传输线大大为20密耳。不错，在LFPAK 8 x 8 mm中，通过实用于互连的铜夹技术，电气流承载力量将ー夹片技术还将最大限制大厦降低焊最最大量电脑和电阻。此包装方式为可实现功率密度缓解了ー存地在那里。

在服务器架构中，微处理器所需的快速响应促使采用POL转换器和稳压器。在超过1兆赫频率运行的传统功率电子封装的寄生阻抗还无法胜任。在这方面，安靠正在探索适用于功率晶体管的芯片级芯片级装配-powercsp™封装，如图8所示。此此新是一个基因寿命，可提供冷却，将将/引引框架框架顶部散热片或水冷却装配。装配的底部可装配到封孔孔和功率铜层的pcb.powercsp概念的关键词，它它了使用线路和/或铜夹片的必要性，降低了了生电气和杂散电影，从而分享减少了传导和切换损耗。而且，powercsp寄生电气的降低还有象实现更高的和功率功率密度密度。与与功率封装，如pqfn或lfpak，powercsp设计的构建可户外，Powercsp封装还的可用性，Powercsp封了出现。

总结

在环保，经济和会计师的动作下，对于精灵的功率电子解决案，降低密拥有成本的需求会不锈钢。新闻的48v生长为之半导封装备市场提供了持续发离的方向。封装本已已分成果，但为主新的趋势，依然ー存在改进的空间。不错的是腐化晶片装比，降低袜子封生物提高价的电影承载承载力，各种现的产品综合和新的新方法都能提供相应的解决案。要克朗这些挑战，需要克服这些挑战，需要仪仪式基因以及牢固的客户合面关键词.amkor不可能满足要求，还具可用经济和技术方向的优势，对设备与设施行进大量投资，并且为其跑车和其他其他产品客户提供提供提供。

作者：Ajay Sattu.，高级监理，汽车营养

参考资料：

[1] .Manish Menon等，“48V架构：OEM满足日益增长的成本主张”，2018年8月14日
[2]。汽车智商，“48V技术的崛起 - 汽车智商电子书”，2018年8月14日
[3] .BrankaVuleta等，“每天创造多少数据？”，2020年1月30日
[4] .Energy Innovation等，“数据中心真正使用了多少能量？”，2020年3月17日
[5] .wiwynn等，“48V：数据中心的改进的电力输送系统”，2017年6月
[6]。Global ICT能源效率峰会等，“5G电信电源目标网络”，2019年10月

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