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DC-DC定压R4电源:涅槃重生,创“芯”未来

供稿:广州金升阳科技有限公司

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众所周知,金升阳的DC-DC定电压电源模块是金升阳公司的拳头产品,具有世界级竞争能力。这个成绩的获得,离不开全球数十万用户的认可,也离不开金升阳对电源技术提升的矢志追求。

经过多年的努力,因电路技术和变压器技术的突破,金升阳于2012年推出了第二代定压产品(简称“定压R2”)。(详情请见链接1:《为什么要选用金升阳定压R2代电源模块产品?》)。通过采用自有集成电路技术,利用我司自主开发的IC,第三代定压产品(简称“定压R3”)在2017年成功上市。(详情请见链接2:《匠“芯”创造,极致客户体验》)。  

2020疫情发生后,金升阳始终响应国家号召,有序复工复产,解决市场急需。在此期间,历经多年技术沉淀的第四代定压产品(简称“定压R4”)也准时上市。

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图1:金升阳定压模块发展历程

 

“芯片级”模块电源诞生

实际上,定压系列产品从R1升级到R2再到R3系列,每次升级换代,产品都进行了非常多的电路和工艺技术突破,但在封装工艺技术上还是一样,仍沿用传统的灌封\塑封工艺,产品结构和外观上没有显著变化,这使得部分客户误以为我司定电压系列产品不管R1还是R2、R3系列产品性能差不多。

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表1:金升阳定压模块性能对比图

 

相较于前几代产品,我司定压R4系列电源模块除了采用新一代自主开发、具有完全知识产权的IC芯片,对产品内部电路技术和电性能指标有大幅升级之外,最重大的技术创新点,就是在封装工艺上获得了重大突破。R4彻底摒弃了传统的灌封\塑封工艺,采用了国际上集成电路封装中最新一代的 Chiplet SiP(system in package)系统级集成封装技术。除了内部性能比R3系列有较大提升外,R4系列在体积与封装结构上与R3代相比发生了根本性的变化,产品外观由原来的简单粗糙往芯片级精细化转变。如果说R2和R3系列产品是解耦了内部多项电路性能制约,那么R4系列就是综合性解耦了体积、外观、表贴化封装、高性能和高可靠五者之间的制约,是集电路技术、工艺技术、材料技术于一体的结晶。

 

微型体积,为客户赢得更多设计空间

R4系列相比R1、R2、R3系列,体积降低了近80%,占板面积也减小了50%以上,这对于正在为体积受限而烦恼的设计人员来说,无疑是雪中送炭,例如手持设备、便携设备都是对体积要求很高的行业。R4的超小体积,更加契合用户的实际使用场景和产业技术发展趋势。

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图2:金升阳定压模块外观对比图 

 

创新工艺,为客户降低制造成本

通过调研得知,用户产品的PCB板上90%以上的元器件是采用SMD工艺回流焊组装。而我司R1、R2和R3系列电源模块外形都是用传统灌封的单列直插型,这意味着客户需要采用波峰焊等插件工艺才能将其安装到PCB板上。这样一来,客户产品生产制造环节,既要有SMD工艺回流焊流程,又要有插件工艺波峰焊流程,造成生产工艺的复杂性,这不仅带来了生产周期的拉长、制造成本的浪费,还会增加质量的风险。如果使用我司新一代的R4产品,则可以有效避免上述问题。因为都是SMD器件,就可以大大简化生产工艺,从而降低客户的生产制造成本。

 

摒弃有缺陷的“埋磁”工艺,另辟蹊径

其实,基于未雨绸缪的传统,金升阳采用同步生产一代、研发一代、预研一代的开发模式。当我们还在研发R3代产品时,就已经着手R4系列产品的预研了。但创新的路上充满不确定性,其中最让我们难过的是,在3年前耗费大量的精力、财力和物力,花了好几年的时间,运用“PCB内埋磁工艺”的方式解决了模块电源封装和微型化的问题,开发了成型的新一代定压产品(此代产品现在暂定为“R3S”)。但是经过无数次的可靠性测试与验证,R3S虽然短期在实验室内的理想环境下使用没有发现不妥,但在模拟客户遇到的各种极端环境下测试却存在长期可靠性缺陷,无法解决。凭着对客户负责之心,我们毅然放弃了采用“PCB内埋磁工艺”的R3S产品的上市,从零开始继续探索。

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图3:埋磁工艺存在长期可靠性缺陷

 

成功的道路总是曲折的,又经过3年的不断摸索和创新,在完全解决了长期可靠性问题的前提下,我们推出了体积更小性能更优的R4系列定压产品。

对于简单而又普通的定电压产品,金升阳通过对行业趋势的洞察、对市场及客户需求的深入了解,矢志不渝于技术的创新及产品的升级,致力于为客户带来越来越好的体验,推出了一代又一代的新产品,来满足客户越来越高的要求。定压R4系列产品的研发经验告诉我们,只要有追求卓越的理想,保持百折不挠的毅力和持之以恒的精神,普通的产品也能发展出不普通的结果,平凡的岗位也能干出不平凡的事业。我想,如果我们的国人都以这种精神为指导,来开展各自负责的工作,那么,“外国的月亮比中国的圆”的怪圈一定可以打破,中国制造(Made in China)一定可以成为精品的标志。

现在R4系列产品已推出,实现了产品性能及封装工艺的同步提升,但这并不是金升阳人开发产品的终点,我们仍会在此基础之上继续前进,为客户提供更多更好的产品。路漫漫其修远兮,吾将上下而求索!


文章延伸阅读:

2012年R2代《为什么要选用金升阳定压R2代电源模块产品?》

2017年R3代《匠“芯”创造,极致客户体验》

 

定压R4系列优势特点:

1、体积降低80%,占板面积降低50%以上,厚度仅有3.1mm

2、微型体积,表贴化封装,适应SMD生产工艺

3、满足AEC-Q100汽车标准

4、工作温度范围:-40℃ to 125℃

5、ESD满足8KV等级

6、静态功耗低至:35mW

7、超大容性负载能力:2400uF

8、可持续短路保护功能

发布时间:2020年4月21日 14:01 人气: 审核编辑:朱密君
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