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EO POWER - MAGGIO 2023 XXIX vantaggi includono la facilità di produzione, le eccellenti prestazioni termiche, una maggiore spaziatura dei conduttori in conformità agli standard IPC-2221A e, nel caso dei circuiti integrati, la possibilità di ospitare un numero maggiore di pin. Le indicazioni sono chiare: questo package altamente ottimizzato sta attirando una platea sempre più ampia di clienti che richiedono cicli di progettazione più rapidi. Ulteriori vantaggi del package PQFN Uno dei motivi principali per cui i dispositivi di potenza GaN sono così piccoli è la capacità di conduzione laterale degli elettroni attraverso un gas di elettroni bidimensionale (2DEG) [5]. Questo meccanismo di conduzione laterale dà un contributo significativo alla RDS(on) finale del dispositivo da parte degli strati metallici depositati durante la lavorazione del wafer. Quanto più distanti sono le protuberanze o le barre del chip WLCS, tanto maggiore è la RDS(on) del dispositivo finale. Questa è la ragione fondamentale del passo stretto che si riscontra nei dispositivi WLCS. Con l’aggiunta di un leadframe in rame nel contenitore PQFN, la distanza tra i terminali può essere ampliata per soddisfare i requisiti dello standard IPC-2221A [3] in termini di distanze di isolamento (creepage e clearance) senza sacrificare la conduttività del dispositivo. Inoltre, estendendo il leadframe fino al bordo del dispositivo, i fianchi diventano saldabili, consentendo di migliorare le capacità di resistenza ai cicli termici e di semplificare i controlli del processo di produzione che prevedono un’ispezione visiva per verificare la copertura della saldatura. Per i circuiti integrati c’è l’ulteriore vantaggio di poter disporre di un maggior numero di pin di uscita senza aumentare significativamente l’area del die. La figura 6 mostra uno schema a blocchi e una rappresentazione trasparente del circuito monolitico in GaN per stadi di potenza EPC23102 inserito in un contenitore PQFN [8]. In definitiva, i transistor e i circuiti integrati in GaN inseriti in un package PQFN mantengono i vantaggi in termini di prestazioni e dimensioni degli analoghi dispositivi in formato WLCS, ampiamente utilizzati in applicazioni complesse come quelle automobilistiche, satellitari, di elaborazioni dati e di mobilità elettrica. I GAN PACKAGING BIBLIOGRAFIA [1] “Thermal Management of eGaN® FETs,” How2AppNote 012, [Online] Available: https://epc-co.com/epc/ Po r t a l s / 0 /e p c /do c ume n t s /a pp l i c a t i on - no t e s / How2AppNote012%20-%20How%20to%20Get%20 More%20Power%20Out%20of%20an%20eGaN%20 Converter.pdf [2] J.S. Glaser, A. Helou, “PCB Layout for Chip-Scale Package GaN FETs Optimizes Both Electrical and Thermal Performance,” IEEE Applied Power Electronics Conference, 20–24 March 2022. [3] “Generic Standard on Printed Board Design,” IPC Association connecting Electronics Industries, IPC-2221A, May 2003 [4] “GaN FET Thermal Calculator,” [Online] Available: https:// epc-co.com/epc/design-support/gan-power-bench/gan- fet-thermal-calculator [5] A. Lidow, M. de Rooij, J. Strydom, D. Reusch, J. Glaser, GaN Transistors for Efficient Power Conversion. Third Edition, Wiley, ISBN 978-1-119-59414-7. [6] A. Lidow, GaN Power Devices and Applications, First Edition, El Segundo, CA: PCP Press, 2021 [7] “SuperSO8 DSC – PPQFN 5x6 with dual-side cooling,” [Online] Available: https://www.infineon.com/cms/ en/product/power/mosfet/n-channel/optimos-and- strongirfet-latest-packages/superso8-5x6-super-cool/ [8] Efficient Power Conversion, “EPC23102 – ePowertm Stage IC,” EPC23102 datasheet, December 2022, [Online] Available: https://epc-co.com/epc/Portals/0/epc/ documents/datasheets/EPC23102_datasheet.pdf Fig. 6 – Schema a blocchi e piedinatura del circuito integrato EPC23102