Integrazione dell'elevata potenza in un'infrastruttura IA più piccola
Un nuovo design del dispositivo di alimentazione potrebbe cambiare il modo in cui l’energia viene inserita nei sistemi di intelligenza artificiale, spostando il calore verso l’esterno più velocemente e aiutando gli ingegneri a concentrare più energia in rack più piccoli.
Navitas Semiconductor ha introdotto due nuove opzioni di package per i suoi dispositivi di potenza in carburo di silicio GeneSiC di quinta generazione, volti a migliorare la densità di potenza e le prestazioni termiche nei sistemi ad alta potenza.
I dispositivi includono un pacchetto QDPAK con raffreddamento sul lato superiore e un pacchetto TO-247-4L a basso profilo con conduttori asimmetrici.Entrambi supportano MOSFET SiC da 1200 V e sono progettati per migliorare la robustezza del dispositivo, aiutando i progettisti di sistema a gestire il calore e lo spazio sulla scheda.
I dispositivi sono costruiti sulla tecnologia SiC Trench-Assisted Planar (TAP) di quinta generazione dell’azienda.Questo disegno migliora la figura di merito RDS(on) × QGD di circa il 35% e migliora il rapporto QGD/QGS di circa il 25%.I dispositivi mantengono inoltre una tensione di soglia del gate superiore a 3 V per ridurre il rischio di accensione parassita e consentire una commutazione stabile.
Il pacchetto QDPAK si concentra sulla gestione termica.Invece di rimuovere il calore attraverso il PCB, il design sposta il calore direttamente dalla parte superiore del package al dissipatore di calore.Ciò riduce la resistenza termica e aiuta a ridurre le dimensioni complessive del sistema.La minore induttanza parassita nel pacchetto supporta anche una commutazione più pulita a frequenze più alte.
La struttura QDPAK consente die di dimensioni maggiori e capacità di corrente più elevata, consentendo valori RDS(on) molto bassi per progetti ad alta potenza.Il suo formato a montaggio superficiale supporta la produzione automatizzata e l'assemblaggio di volumi elevati.
La confezione ha un ingombro di 15 mm × 21 mm e un'altezza di 2,3 mm.Una scanalatura sagomata aumenta la distanza superficiale fino a 5 mm senza aumentare le dimensioni del contenitore.Supporta fino a 1.000 operazioni VRMS e utilizza un composto per stampaggio epossidico con un indice di tracciabilità comparativo superiore a 600.
La seconda opzione, il pacchetto a foro passante TO-247-4-LP, è destinata ai sistemi in cui lo spazio verticale sulla scheda è limitato.Riducendo l'altezza sopra il PCB rispetto al contenitore TO-247-4 standard, il design consente una maggiore densità di potenza nei sistemi compatti.
Questo pacchetto introduce anche cavi asimmetrici.I conduttori più sottili per il gate e i pin della sorgente Kelvin migliorano la precisione dell'assemblaggio durante la produzione di PCB.
Il design è destinato ad applicazioni come gli alimentatori per data center AI, dove le dimensioni del sistema e i limiti di altezza sono rigorosi ed è richiesta una gestione termica efficiente.
“I nostri clienti stanno spingendo i confini di ciò che è possibile nelle applicazioni per data center AI e infrastrutture energetiche”, ha affermato Paul Wheeler, VP e GM della business unit SiC di Navitas.