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TECH INSIGHT PACKAGING Texas Instruments ha assunto un ruolo di primo pia- no nella produzione di innovativi prodotti di potenza a semiconduttore, che soddisfano le sempre più severe esigenze in termini di prestazioni, efficienza e gestione termica delle attuali e future generazioni di data center all’avanguardia. Gli alimentatori risultanti contribuisco- no a garantire un funzionamento corretto anche nel caso dei data center più grandi grazie a un ingombro più so- stenibile. Gestione di potenza e temperature più elevate L’aspetto chiave per gli alimentatori a semiconduttore ad alte prestazioni ed elevata efficienza energetica consiste nel raggiungere livelli sempre più elevati di densità di potenza, ossia racchiudere una maggiore capacità di ge- stione della potenza in volumi più piccoli. Tuttavia, den- sità di potenza più elevate comportano anche maggiore calore in tale volume ridotto: ciò richiede l’uso di tecni- che avanzate per la gestione termica in modo da avere prestazioni sostenibili e proteggere i componenti. La necessità di una maggiore densità di potenza non è esclusiva dei data center: anche i sistemi elettrici, dalle apparecchiature di rete e di comunicazione fino ai veicoli elettrici e all’elettronica personale, richiedono le presta- zioni e l’efficienza offerte da chip di potenza a maggiore densità ed efficienza dal punto di vista termico. Meno calore grazie a package efficienti TI sta affrontando la sfida posta dall’erogazione di una maggiore densità di potenza nei chip di alimentazione dei server. I package Small Outline Transistor (SOT) con switch integrati stanno espandendo i limiti in termini di densità di potenza e prestazioni, riducendo contempora- neamente i costi. Progressi come questi non sarebbero possibili senza l’a- dozione di approcci innovativi per la gestione termica. Vi sono tre aree chiave su cui concentrarsi per ottimizzare le prestazioni termiche e per abbattere le barriere di den- sità di potenza a livello di chip: la tecnologia di processo, le tecniche di progettazione dei circuiti e l’ottimizzazio- ne termica dei package. Gran parte del calore prodotto nei server deriva dalle perdite di potenza dovute alla conversione dell’alimen- tazione in CA in ingresso a 400 V in alimentazione in CC a 6 V o meno. Prodotti come il modulo di alimentazio- ne TLVM13630 utilizzano la tecnologia proprietaria per package Enhanced Hotrod™ Quad-flat No Lead (QFN) con transistor a effetto di campo (FET) integrati che of- frono elevate velocità di commutazione e resistenza in- feriore, in modo da ridurre drasticamente le perdite di potenza, aumentando quindi l’efficienza del chip e ridu- cendo il calore. “Qualsiasi resistenza nelle parti in silicio significa inefficienza, ossia uno spreco di energia e calore aggiuntivo” – Les Stark, direttore dello sviluppo dei package QFN e SOT di TI ELETTRONICA OGGI 510 - MAGGIO 2023 27