矽力杰： 3D电源芯片助力 5G基站实现小型化设计

新型基础设施建设，主要包括5G基站建设、特高压、城际高速铁路和城市轨道交通、新能源汽车充电桩、大数据中心、人工智能、工业互联网七大领域，涉及诸多产业链，是以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系。在新基建规划中，5G网络建设，是信息网络的基础，具有重大的意义。

相比于4G基站，5G基站的信道容量增加了16倍，设备里面的器件也大量增加。如何在有限的空间里面容纳更多的电子元器件，成为设计工程師的巨大挑战。

在5G设备里面，直流转换供电电路DCDC是负责给各个部分的元器件提供电源的，使用场景非常多，每套DCDC电路都包括DCDC转换芯片、功率MOS管、功率电感、滤波电容、以及辅助的管理和设置电路;传统的DCDC设计需要在一个平面的电路板上摆放DCDC转换芯片、功率MOS管、功率电感、滤波电容，以及辅助的管理和设置电路，各个器件通过电路板的金属走线完成连接。这种方案需要占用一定的电路板面积;一套5G设备平均需要超过60套DCDC电路，在电路板上占的总面积就非常大了;如何压缩电源电路的面积从而减小整体设备的尺寸，给电源解决方案提出了新的挑战。

矽力杰股份有限公司推出的创新性的3D电源芯片，解决了这一问题。

3D电源芯片采用不同的思路来实现DCDC电路的功能：不是平面摆放各个电子元器件，而是像盖楼一样把这些DCDC电路的各部分器件一层一层地摞起来，成为一个立体的3D电源芯片，在电路板上占的面积就变小了。

以15A输出电流的DCDC电路为例，按照传统的分立器件布局，整体电路占电路板的面积大约30mm×30mm，采用3D电源芯片，外围的器件数量急剧较少，整体的面积可以控制在15mm×15mm以内，节省了3/4的电路板面积。5G设备里面需要超过60个DCDC电路，如果采用3D电源芯片，整体节省的空间是非常可观的！

上图左面是早期的5G基站，体积大，重量沉，给室外安装、调试、维护都带来巨大的挑战。 采用3D芯片之后，5G的基站可以缩小到一个普通行李箱的大小，一个人就可以轻松搬动，给设备的安装、调试、维护带来方便。

除了可以明显的减小电路板面积之外，3D电源芯片还具有其他额外的优势：

（1）用户的设计开发简单：因为3D电源芯片已经把电源电路的绝大多数元器件都整合到一个封装里面了，对于5G设备的设计工程师来说，就好像使用一个功能完善的黑盒子，不需要再单独设计和调试电源电路，简化了设计过程和调试时间，缩短了整个产品的开发周期;

（2）生产管理容易;对于5G设备的生产来说，3D电源芯片集成度高，生产时只需一个元器件贴装工序就代替了过去的多个元器件的贴装过程，生产过程更加简化，缩短了生产的时间，也就节省了生产的成本。

（3）可靠性更高;在实际电路中，原器件越多，越容易因为某个元器件发生老化或者可靠性故障而引起5G设备可靠性问题。3D电源芯片减少了整体的元器件数量，从而提高了5G设备的长期可靠性。

基于这些原因，3D电源芯片，在5G设备上越来越多的被采用。

矽力杰股份有限公司做为3D电源芯片的领头企业，有多种3D电源芯片的规格可供选择;同时为了配合5G提速的需求，专门在合肥建立了3D电源芯片的现代化生产工厂，超过9万平方米的生产车间，可以满足各个客户的实际需求。