从HD Brick系列到今天的芯片(封装转换器)平台功率器件模块，Vicor一直在不断创新，为电力系统工程师提供更高性能的解决方案。这些创新是坚定关注推进四个基本技术支柱的结果:电力传输架构、控制系统、拓扑和封装。

其中，第四大支柱——功率模块封装自Vicor创立以来就是他们的差异化产品。有几个属性可以实现高性能功率模块封装，Vicor在每个属性上都始终领先于行业:

高功率和电流密度

热学熟练程度

集成磁性

与高容量PCB组装技术兼容

以及自动化和可扩展的大批量制造。

高电流和高功率密度

Vicor功率模块封装开发的每一步都使用了新材料、有源和无源元件，其中最显著的是基于更高开关频率的磁结构改进。更高的频率是通过集成在Vicor专有控制ASIC中的拓扑和控制系统实现的。最近发布的第四代产品使功率密度和电流密度分别达到10kW/in3和2A/mm2，这是一个全新的交流和DC大功率前端转换器和点负载(PoL)电流倍增器系列。这些新一代模块化电源解决方案正在改变输电网络(PDN)的架构和设计。

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放置元件的功率模块中的多层电路板的设计是复杂的。他们需要特殊的材料来实现最佳的热传导，并在紧凑的空房间内控制大电流和高电压的流动，同时将功率损耗降至最低。它还在电路板中的平面磁体的组装中起着关键作用，这可能是功率损耗的主要来源。

多年来，电源模块开发领域发生了巨大的创新。2015年，Vicor推出了全新的Chip封装，通过完全放置双面元件来提高功率密度。它从芯片两侧散热，以最大限度地提高性能和额定功率。两年后，镀铜芯片的推出，进一步完善了芯片封装，通过缠绕铜壳，大大简化了散热管理。

到目前为止，芯片封装转换器平台已经得到多方好评。Vicor的芯片平台是新一代可扩展电源模块，是行业内的新模式。随着先进的磁结构、功率半导体器件和控制ASIC在高密度互连(HDI)衬底上的集成，芯片具有优异的热管理能力，并支持前所未有的功率密度。客户可以快速实现低成本的电源系统解决方案，以及以前无法实现的系统尺寸、重量和效率。这些芯片组件体现了模块化电源系统的设计方法。设计者使用芯片作为基本元件来设计高效率和高性价比的交流或DC电源系统。

此外，高压大功率转换器采用热能芯片封装，利用底盘安装和通孔板安装的封装选项，实现从800V到400V直至50kW的双向转换，效率达98.8%。

集成磁性

材料科学在提高功率封装性能方面发挥着重要作用，尤其是在多MHz级开关时。在功率模块的几个磁性元件中，有一些与主功率开关的栅极驱动电路有关。它们是非常小和低功率的元件。门极驱动变压器在降低门极驱动损耗方面起着重要作用，多年来一直在优化和循环研究。

变频器或调节器的主要储能核心对整体模态性能起着关键作用，它可能是功率损耗的主要来源之一。为了实现更高的开关频率、更高的功率水平和更低的输出电阻，Vicor不断优化绕组和PCB材料，以降低功率损耗并提高效率。

通过将储能电感或变压器集成到电源模块中，并使其性能最大化，电源设计人员不必经历通常困难且耗时的优化电源转换磁体的过程，从而减少对整个电源系统的占用。在Vicor power module系列中，所有这些关键设计元素都包含在当前的乘法器中，该乘法器目前为一些最先进的GPU和AI处理器提供高性能计算应用。维科VTM，MCM和GCM可以输出超过1000安培的电流，同时，他们可以直接将48V转换到1V以下的水平。这些设备中的集成平面磁体已经优化了20年，电流倍增器现在达到了2A/mm2的电流密度水平，并计划在不久的将来进一步改进。

与高容量PCB组装技术的兼容性

表面贴装回流焊是世界上所有大批量合同制造商(CM)常用的焊接方法。Vicor的新SM芯片是一种电镀成型封装，用于印刷电路板的表面贴装附件，与CM制造技术和设备兼容。通过焊接连接到模块外围的电镀铸造端子和主封装的连续电镀表面来形成封装的电和热特性。SM芯片兼容锡铅和无铅焊料合金以及水溶性和不洁助焊剂化学品；它们也可以放在PCB上。该封装还设计为能够承受多面PCB元件的多次回流。Vicor还提供了详细的SM-ChiP回流焊接建议，以确保成功实施。

大规模自动化电源模块制造

最初的Vicor Vichip封装也是模制封装，但它采用单腔结构制造。相比之下，芯片由标准尺寸的面板制成并切割而成，并充分利用模块内部PCB的两面来制作有源和无源元件。

封装的热量管理需要双面冷却，以最大限度地提高性能和功率密度。从面板制造和切割芯片的方式与从硅晶片非常相似，但无论模块的功率水平、电流水平或电压水平如何，芯片都是从相同尺寸的面板切割的，这使得制造操作更顺畅、更高效和更具可扩展性。

结论

Vicor将继续站在提供模块化高性能电力传输网络(PDN)的前沿，继续推进电力传输架构、控制系统、拓扑和封装四大技术支柱。在高性能计算、电动汽车、卫星通信和工业应用领域，每个支柱对于实现客户对高级系统开发的性能要求都至关重要。然而，功率模块封装是所有创新元素汇聚的地方。材料科学和大量原创技术使得密度、效率等关键性能指标得以实现。

Vicor以前专注于军工行业，现在Vicor正在向电动汽车/混合动力汽车(新能源汽车)、通信与计算、工业(高铁、测试与测量等)三个领域发展。).这种战略转变，再加上Vicor的技术优势，会给Vicor带来更广阔的发展空。