Infineonのパワー半導��、新パッケージ�\術で差を��ける
パワー半導��に��を入れているInfineon Technologiesは、そのプロセス工場で300mmウェーハの�攵�を始めたが、パッケージに関しても新しいコンセプトを次々と�]ち出している。例えば、ボンディングワイヤーを使わずにCuピラーを��いて、パワートランジスタとドライバトランジスタの�v路を接��するというマルチチップパワーパッケージ�\術を、7月17〜19日東�Bで開��(h┐o)されたTechno Frontier2013で�o開した。
図1 SiチップをCuピラーで接�� 出�Z：Infineon Technologies
DrBlade（ドクターブレード）と�}ぶこのパッケージは、パワートランジスタと、それを�~動するドライバ�v路、DC-DCコンバータなどを1パッケージに実�△垢諳k�|のマルチチップパッケージ�\術である。マルチチップ実�△任△襪�、チップとリードフレームとの間を、ボンディングワイヤーを使わずに、Cu（銅）ピラーで直接圧��する。この�T果、ワイヤーによるインダクタンス成分が小さくなるため、ノイズが��(f┫)少する�屬�、�X伝導率の高いCuによって放�Xが良くなる。
このパッケージは、リードフレーム�屬房��△靴討�り、Cuを経て�峅�、両�Cに冷却��の放�X��を設けることができる。さらに、MOSFET（CoolMOSと�}んでいる）を形成した300mmのSiウェーハを薄く削っている(図2)。これにより�X�B�^が下がり電流をたくさん流せる。Cuピラーはメッキで形成する。パッケージ����で放�Xは20%改��され、パッケージサイズは5mm角��度と小さい。300mmウェーハは200mmと比べ、ウェーハ1��当たりのチップ収率は2.5倍も�屬�ったという。300mmウェーハでパワーMOSFET半導��を作っているのはInfineonだけだ。
図2 Infineonのパワー半導��は300mmウェーハで作��
DrBladeというネーミングはブレードサーバーと同様、刃のように薄いという�T味から来る。これを使ってIntelのCPUの電圧を�U(ku┛)御するというデモを行っている。IntelのUltrabookでは、少しでも消�J電��を下げるため、電圧をこまめに�U(ku┛)御し使���X況に応じて変えている。DrBladeのDC-DCコンバータではCPUからの�U(ku┛)御信��(gu┤)により、5mVステップで電圧を調�Dしている。デジタル電源にして外��け����を不要にした。また高�]のリカバリを実現するため、電流の立ち�屬�りは、600A/μsと��峻だ。
InfineonはさらにTOLL（TO Leadless）と�}ぶ、パワートランジスタ��表�C実�▲僖奪院璽犬盡�せた(図3)。これは、D2PAKと�}んでいた同社のTO-263パッケージと同じヒートシンクを使いながら、表�C実�△離�ルウィング�霾�をカットしたQFNのような形に�Zい。実���C積が小さくなり、背�Cのヒートシンクを�W(w┌ng)��することで放�X効果を高めることができる。
図3 Infineonが提案する高密度実��可�Δ平祁織僖奪院璽�TOLL
このパッケージは実���C積を小さくできるというメリットから並�`動作により、電流容量を�\やすことができ、図3で��(j┤)したフォークリフトにも使われているとしている。リードがない分、インダクタンスがガルウィングでは5nHあったが、今�v1.2nHへと小さくなった。フォークリフトでモータ�~動に使い、�h価した。図3の放�X��の��いたプリント基��に30個のCoolMOSを実�△�3相モータ�U(ku┛)御に使い、300〜800Aという�j(lu┛)電流を流すことができる。
この�^真からは見えないが、リードの先端の爪を窪ませており、ハンダが理�[通りに流れてフィレットが形成できるようにしている。同社は今後、このTOLLパッケージを�Y��化するためにIEEEなどに提案していく。
