功率集成的形式与优化

功率集成技术有三种不同形式，即单片集成、混合集成及系统集成^[2]。

单片集成是将主电路、驱动电路、保护电路和控制电路等全部制造在同一个硅片上，体现了系统芯片（System on Chip，SoC）的概念。如功率集成电路（PIC）目前逐渐向功率系统芯片（PSoC）发展。

混合集成是将功率器件、控制电路、驱动电路、接口电路、保护电路等多个不同工艺的芯片封装成一体，内部通过引线键合互连实现部分或完整的功能，如功率模块（Power Module）或功率控制单元（Power Control Unit）、智能功率模块（IPM）、电力电子积木块（Power Electronic Building Block，PEBB）及电力电子集成模块（Intergrat-ed Power Elactronics Modules，IPEM）等。

系统集成是指将多个电路或装置有机地组合成具有完整功能的电力电子系统，如通信电源系统等。表6-1给出了功率集成的不同形式及特点的比较。(www.xing528.com)

表6-1 功率集成的不同形式及特点比较

目前，电流、电压分别小于10A、1200V的单片集成产品日益增多，但受高压、大电流器件结构及制作工艺特殊性的限制，单片集成的PIC或HVIC产品能够处理的功率尚不够大，只适用于数十瓦的电子电路的集成。混合集成是以电子、电力电子、封装等技术为基础，按照最优化电路拓扑与系统结构原则，形成可以组合和更换的标准单元，主要解决模块的封装结构、内部芯片及其与基板的互连方式、各类封装材料（如导热、填充、绝缘材料）的选择、制备工艺流程等许多问题，使系统各元器件之间互连所产生的寄生参数达到最小，产品的整体性能、可靠性、功率密度得到提高，满足功率管理、电源管理、功率控制系统的应用需求。所以混合系统集成是在集成度与技术难度之间，根据当前的技术水平所采取的一种折中方案，是目前电力电子集成技术的主流方式。