一種基于頂部熱沉的混合集成電源結構設計
2022年電子技術應用第10期
楊正男1，王 勇2，歐長江1，胡 梅1，張雨萌1
1.中國電子科技集團公司第四十三研究所，安徽 合肥230088； 2.中國電子科技集團公司第四十三研究所 微系統安徽省重點實驗室，安徽 合肥230088
摘要： 介紹了一種基于頂部熱沉的混合集成電源結構設計，該電源結構的載體為ALN陶瓷基板，內部采用多層布線結構，功率芯片植球后倒扣焊到陶瓷基板的焊盤上，無源器件采用高溫焊料焊接在陶瓷基板焊盤上，頂部的熱沉通過有機膠與陶瓷基板的邊緣粘接，熱沉和芯片背面、電感頂部之間采用導熱膠填充，以提高芯片和電感的散熱效果。該結構在抗輻射負載點電源中應用，驗證了該方案的可行性。
中圖分類號： TM46
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222836
中文引用格式： 楊正男，王勇，歐長江，等. 一種基于頂部熱沉的混合集成電源結構設計[J].電子技術應用，2022，48(10)：40-42.
英文引用格式： Yang Zhengnan，Wang Yong，Ou Changjiang，et al. The design of hybrid integrated power supply structure based on the top heat sink[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(10)：40-42.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.222836
中文引用格式： 楊正男，王勇，歐長江，等. 一種基于頂部熱沉的混合集成電源結構設計[J].電子技術應用，2022，48(10)：40-42.
英文引用格式： Yang Zhengnan，Wang Yong，Ou Changjiang，et al. The design of hybrid integrated power supply structure based on the top heat sink[J]. Application of Electronic Technique，2022，48(10)：40-42.
The design of hybrid integrated power supply structure based on the top heat sink
Yang Zhengnan1，Wang Yong2，Ou Changjiang1，Hu Mei1，Zhang Yumeng1
1.The 43rd Research Institute of CETC，Hefei 230088，China； 2.Anhui Province Key Laboratory of Microsystem，the 43rd Research Institute of CETC，Hefei 230088，China
Abstract： This paper introduces a design of hybrid integrated power supply structure based on the top heat sink. The carrier of the power supply structure is ALN ceramic substrate, and a multi-layer wiring structure is used inside. To improve the heat dissipation effect of the chip and the inductor, firstly, the power chip is flip-chip welded to the pad of the ceramic substrate after planting the ball. Secondly, the passive devices are connected to the pad of the ceramic substrate with high-temperature solder and the top heat sink is bonded to the edge of the ceramic substrate through organic glue. Lastly, the gaps between heat sink and back of the chip or top of the inductor are filled with heat conducting-glue. The feasibility of the scheme is verified by the application of the structure in radiation hardened POL power supply.
Key words : top heat sink；ALN ceramic substrate；flip chip；point of load power supply
0 引言
隨著衛星裝備的小型化，整機系統的輕量化需求日趨明顯，對空間用抗輻射DC/DC變換器的體積、重量和封裝結構提出了更高的要求[1-3]，國內外現有的抗輻射DC/DC變換器多為金屬封裝，體積和重量均已無法更好滿足對供電電源的使用需求。為了解決上述問題，本文介紹了一種基于頂部熱沉的混合集成電源結構，可將功率器件的熱傳導到頂部熱沉，解決功率器件散熱問題，同時可為抗輻射混合集成電源尤其是負載點電源提供一種微型化、輕量化的解決方案。
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作者信息：
楊正男1，王 勇2，歐長江1，胡 梅1，張雨萌1
(1.中國電子科技集團公司第四十三研究所，安徽 合肥230088；
2.中國電子科技集團公司第四十三研究所 微系統安徽省重點實驗室，安徽 合肥230088)
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