新技術スポットライト：3DPPとは何か？

私たちのパートナーであるRECOMが最近、電力変換コンポーネント用の新技術「3DPP」と呼ばれる技術を導入しました。この新技術についてもっと学ぶために、RECOMに連絡を取り、彼らの最新のイノベーションについて説明してもらいました。

3DPP技術の紹介

電力変換は、製品デザイナーにとってしばしば難題となります。最先端のIoTデバイスや携帯型医療デバイスなど、スペースが限られたアプリケーションでは、標準的なコンバーターモジュールの使用がスペースによって制限されることがあり、個別の電力変換設計はコストがかかり時間もかかります。デザイナーがより迅速に設計を市場に投入できるようにするために、3DPP技術はスペースに配慮した、箱から出してすぐに使用できる高性能な電力変換を提供します。

3DPPとは何か？

3DPPは3D-POWER-PACKAGINGを意味し、コンパクトなフットプリントで優れた性能を提供する新しい表面実装DC/DCコンバーターの新しい提供です。この比較的新しい組み立てプロセスにより、他の電力変換モジュールよりもかなり小さい最小フットプリントを実現しながら、同時に最大の電力を提供します。コンパクトなサイズに加えて、3DPP製品は現代のリフローはんだ付け組み立ての実装を可能にし、製造中のサプライチェーンや製造の複雑さを減らすことができます。

3DPPは他の電力コンバーターモジュールとどう違うのか？

この3DPP技術は、内部PCBが不要になり、本質的なコンポーネントをリードフレームに直接取り付けることで、モジュール内のコンポーネントに必要なスペースを削減できます。大きさの例として、新しく利用可能になった3DPPスイッチングレギュレータ製品は、わずか3mm x 5mm x 1.6mmで、ICとほぼ同じくらい小さいです。このサイズの削減により、エンジニアやデザイナーは、高価な特注変換設計を追求せずに、統合された電力変換を備えたよりストリームライン化されたPCBプロファイルを持つことができます。これらの3DPP技術対応デバイスは、LGA、ガルウィング、ブロック・アンド・ピラー、はんだボールなど、いくつかのパッケージタイプで利用可能で、スペースが制限されたアプリケーションでは大きな違いを生むことができます。 そして、一部のアプリケーションではいくつかの受動的な外部コンポーネントが必要になるかもしれませんが、フィルタリングコンポーネント（組み込みインダクタなど）は3DPP製品内に内蔵されています（図1を参照）。コンパクトなサイズのもう一つの利点は、EMIを本質的に減少させる緊密なスイッチング電流ループであり、これらの製品をEMCクリティカルな環境で非常に価値のあるものにします

熱管理

3DPP製品の提供するサイズの縮小は非常に価値があるものですが、標準的なポッティングモジュールと比較して3DPP製品を使用することの他の利点もあり、3DPP製品をさらに魅力的にするかもしれません。3DPP技術のコンパクトな形状は、システムの熱負荷を減少させるのに役立ち、これにより他の熱管理システムの必要性が減少し、結果として設計時間が短縮される可能性があります。3DPP技術は、コンバータIC上のボンドワイヤを取り除き、それを直接リードフレーム上に配置します（図2を参照）、これにより熱抵抗が劇的に減少します。この実践は、PCB上の電力パスを大幅に減少させ、EMC要件を維持しながらも、より高いスイッチング周波数を可能にします。

5Gにおける電力変換

5Gのような高熱密度アプリケーションでは、あらゆる機会で熱負荷を最小限に抑えることが、システム性能の維持と寿命の最大化に非常に重要です。この3DPP技術は、電力変換の熱損失を最小限に抑え、5Gやその他の高性能アプリケーションのシステム全体の熱負荷を減少させることを目指しています。5Gのような技術的な限界を押し広げる技術は、革新的な熱管理技術がなければ実現不可能かもしれません。したがって、3DPP技術の低熱負荷は、すでに5Gアプリケーションで利用されており、同様の高効率要件を持つ将来の技術にとって重要になる可能性が高いです。

3DPP技術はどこで使用できるか？

この先進技術は、最小限のコンバータフットプリント、高いスイッチング周波数、またはEMIの低減が必要なあらゆるアプリケーションで使用できます。医療、モビリティ、エネルギー、IoT、通信/5G、自動車などの業界は、その卓越した性能とフットプリントを考慮して、すでに3DPP技術を採用しています。

3DPP製品と評価ボードについての詳細は、RECOM Powerを訪問してください。