这篇文章是电源管理系列：电源制造商协会
Brian Narveson，独立顾问和PSMA董事会成员，以及CEO格雷格·埃文斯，WelComm Inc .)，以及PSMA营销委员会，对本文有贡献。
这是不可避免的，在系统设计架构中，电源管理设计人员将是最后一个确切地知道系统需要多少电源。设计人员还将面临一个不幸的任务，即把最终的电源设计成系统和/或印刷电路板(PCBs)上留下的任何足迹。当今电力设计师面临的挑战是云数据中心/服务器和5G移动等领域的指数增长。
进入3D动力包装
电源制造协会(PSMA)包装和制造委员会已经接受了挑战，以帮助设计师学会在这个困难的电子建筑领域，通过在应用电力电子会议(APEC)期间每年生产一个专门的包装行业会议(其中，不幸的是，由于冠状病毒大流行已被取消;请看文章“来自虚拟亚太经合组织的问候”)。此外，自2016年以来，该委员会还与三家不同的电力承包商合作，制作并发布了三份3d包装技术报告。
这些技术报告记录了电力行业的研发动机，从而导致高功率密度(W/cm)3.)，同时降低成本和提高效率。这项工作包括嵌入式被动器件的进展和纳米结构被动器件的创新。
很明显，PSMA包装和制造委员会是坚定致力于动力包装的进步，因为它也赞助或共同赞助两个两年一次的研讨会加上两年一次的动力包装研讨会。国际参会人数正在增加:
国际芯片上供电研讨会是一家双向研讨会活动，将于2020年在费城宾夕法尼亚州大学举行
电力电子三维集成与制造(3 d-peim)研讨会这是在日本大阪的大阪大学举办的一年两次的研讨会，原定于今年6月举行，但现已推迟到2021年6月21-23日。
综合动力包装国际研讨会(IWIPP)是一年两次的研讨会活动，于2019年在法国图卢兹举行。2021年还将举办另一个研讨会。2019年的研讨会出席人数比2017年的上一届研讨会增加了30%。
每一项活动的指导委员会和/或技术委员会至少有两名PSMA委员会成员。
那么，到底什么是3D能量包装?
由于板块房地产价格昂贵，该行业明智地选择了z轴的垂直方向。半导体集成电路和无源器件(包括磁铁)向上堆叠。
为了帮助实现更高的功率密度架构，聪明地使用新技术(图1、图2、图3)正在缩小传统PCB的尺寸，目标是完全消除它。
芯片级的一些技术
像氮化镓(GaN)和碳化硅(SiC)这样的宽带隙(WBG)器件的出现彻底改变了功率晶体管。为了增强这些WBG功率器件的优势，需要对集成电路本身进行定位和增强。
从Si到WBG将有一个重大的转变，3D栅极驱动集成是一个主要的目标，用平面互连加上更厚的铜基板或电镀和集成热扩散器作为封装的一部分来取代线键。这降低了寄生效应，改善了IC的散热，提高了性能和可靠性，减轻了外部散热和风扇使用的需要。
功率封装的其他关键创新
一些关键的、正在进行的研究领域，将在尺寸、重量和功率(SWaP)以及效率方面增强电源管理设计，包括:
- 硅集成电路上的磁性
- 嵌入式电感器(包括Intel全集成稳压器、FIVRs和衬底嵌入式电感器)
- 集成堆叠电容(ISCs)
- 汽车集成电路包装
- 倒装芯片QFN（FCQFN）与铜柱上的模具
- 先进的嵌入式主动系统集成(aEASI)技术
- LF-MCeP型芯嵌入包由信和
目前由委员会制作的全球卫星功率事件
PSMA包装和制造委员会刚刚开始了一系列的“卫星”活动。它始于2019年10月31日至11月1日在亚利桑那州立大学(ASU)举行的PwrSoC活动，该活动提高了人们对2020年国际PwrSoC研讨会的认识。我参加了这次卫星活动，有来自英特尔、德州仪器、Dialog半导体、三星、台积电、佐治亚理工等公司的演讲者。
一些主题涉及到先进的封装架构，涉及到封装中多模功率传输的流程和集成，重点介绍集成电压调节器(IVR)基础设施，汽车IC封装，嵌入式电容，用于计算的IVR，以及3D SiP模块等。我完全惊讶于所呈现的信息水平，这丰富了与会者在许多有用的关键包装领域的技术教育。
尊敬的演讲者包括Ravi Mahajan博士，英特尔研究员;文成国(三星)博士;Alexander Kalnitsky博士，台积电副总裁;佐治亚理工学院的Madhavan Swaminathan博士，以及Atlazo的首席执行官Karim Arabi博士。
在世界各地举办这样的小型、独立的活动，提高了对PSMA包装和制造委员会在制造小型化和电源转换和电源管理解决方案的集成技术进步方面所做出色工作的认识。与会者离开这个活动的技术信息，并对参加2020年费城的活动感到兴奋。
PSMA包装和制造委员会的一些活动包括:
- 每年在亚太经合组织举办包装行业会议。
- 与三家不同的承包商共同撰写并出版了三份3d包装技术报告。
- 每两年为PSMA两年一度的电力技术路线图项目提供一位演讲者。
父组织(PSMA)涉及许多领域:
- 联合主办应用电力电子会议(亚太经合组织)
- 开发电力行业标准术语
- 提供管理机构接口
- 对成员进行调查，以确定重要/关注的领域
- 制作和发布一些技术和市场报告
PSMA增加了其成员在能源方面的技术知识和发展。他们教育电子工业和学术界，以及政府和工业机构，关于电源和转换设备的应用和重要性。他们的使命是整合电源行业的资源，更有效地为电源用户、供应商和PSMA成员的需求提供服务。
随着包装选择、组件可用性和制造技术的快速发展，委员会目前正专注于每年提供至少两个活动(APEC行业会议、研讨会或专题讨论会)，提供来自行业、学术界和政府的最先进的演示。要查找即将举行的活动列表，请访问https://www.psma.com/conferences/选择“APEC”、“IWIPP”、“3D-PEIM”或“PwrSoC”。
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参考
“电力产品3D包装的重大发展和趋势，”PSMA包装委员会，Brian Narveson和Ernie Parker，Co-Covermen，Tyndall国家研究所和PSMA。
3D动力封装与嵌入式组件和基板技术实现， PSMA Phase III Report, P Raj, H Sharma, V Smet, RG Spurney, H Lee, R Tummala, 3D系统包装研究中心，乔治亚理工学院。
