国产GaN合封芯片:如何优化散热与EMI
2025-06-27 15:56:57
国产合封GaN芯片如何解决高功率密度设计中的散热与干扰问题?
东科半导体DK系列合封GaN芯片通过创新封装结构与智能驱动算法实现热-电磁协同优化。以DK075G(700V/150mΩ)为例,其DFN8×8封装内采用铜柱倒装焊技术,热阻降至8℃/W,较传统SOP封装散热效率提升60%7。
关键设计策略包含:
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电磁干扰抑制:内置全范围抖频电路(±5%开关频率调制),将传导EMI峰值降低12dB。配合自适应死区控制技术,下管关闭后延迟10ns开启上管,避免共通效应引发震荡7。
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热管理设计:PCB布局采用嵌入式热管方案:① 芯片底部裸露焊盘连接4×4过孔阵列(孔径0.3mm);② 2oz铜箔配合填充导热硅脂的挖槽区域;③ 变压器磁芯与同步整流管间铺设0.5mm厚铜片。实测65W满载时GaN结温控制在98℃(环境温度45℃)57。
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失效预防机制:集成VCC过压保护(30V阈值)及软启动功能。上电时通过内部50μA电流源给外部电容充电,使开关频率从最低值线性上升,限制启动冲击电流7。
设计注意事项:
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PCB布局:GaN芯片驱动环路面积需<1.5cm²,建议采用三明治结构:顶层放置输入电容与芯片,底层布设同步整流管,中间层铺地屏蔽。
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栅极电阻:推荐值2-5Ω,过小会导致开关振铃,过大则增加开关损耗。
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失效保护:当芯片温度超过150℃时触发OTP保护,故障解除后自动恢复
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