矽力杰： 3D電源芯片助力 5G基站實現小型化設計

新型基礎設施建設，主要包括5G基站建設、特高壓、城際高速鐵路和城市軌道交通、新能源汽車充電樁、大數據中心、人工智能、工業互聯網七大領域，涉及諸多產業鏈，是以新發展理念為引領，以技術創新為驅動，以信息網絡為基礎，面向高質量發展需要，提供數字轉型、智能升級、融合創新等服務的基礎設施體系。在新基建規劃中，5G網絡建設，是信息網絡的基礎，具有重大的意義。

相比于4G基站，5G基站的信道容量增加了16倍，設備里面的器件也大量增加。如何在有限的空間里面容納更多的電子元器件，成為設計工程師的巨大挑戰。

在5G設備里面，直流轉換供電電路DCDC是負責給各個部分的元器件提供電源的，使用場景非常多，每套DCDC電路都包括DCDC轉換芯片、功率MOS管、功率電感、濾波電容、以及輔助的管理和設置電路;傳統的DCDC設計需要在一個平面的電路板上擺放DCDC轉換芯片、功率MOS管、功率電感、濾波電容，以及輔助的管理和設置電路，各個器件通過電路板的金屬走線完成連接。這種方案需要占用一定的電路板面積;一套5G設備平均需要超過60套DCDC電路，在電路板上占的總面積就非常大了;如何壓縮電源電路的面積從而減小整體設備的尺寸，給電源解決方案提出了新的挑戰。

矽力杰股份有限公司推出的創新性的3D電源芯片，解決了這一問題。

3D電源芯片采用不同的思路來實現DCDC電路的功能：不是平面擺放各個電子元器件，而是像蓋樓一樣把這些DCDC電路的各部分器件一層一層地摞起來，成為一個立體的3D電源芯片，在電路板上占的面積就變小了。

以15A輸出電流的DCDC電路為例，按照傳統的分立器件布局，整體電路占電路板的面積大約30mm×30mm，采用3D電源芯片，外圍的器件數量急劇較少，整體的面積可以控制在15mm×15mm以內，節省了3/4的電路板面積。5G設備里面需要超過60個DCDC電路，如果采用3D電源芯片，整體節省的空間是非常可觀的！

上圖左面是早期的5G基站，體積大，重量沉，給室外安裝、調試、維護都帶來巨大的挑戰。 采用3D芯片之后，5G的基站可以縮小到一個普通行李箱的大小，一個人就可以輕松搬動，給設備的安裝、調試、維護帶來方便。

除了可以明顯的減小電路板面積之外，3D電源芯片還具有其他額外的優勢：

（1）用戶的設計開發簡單：因為3D電源芯片已經把電源電路的絕大多數元器件都整合到一個封裝里面了，對于5G設備的設計工程師來說，就好像使用一個功能完善的黑盒子，不需要再單獨設計和調試電源電路，簡化了設計過程和調試時間，縮短了整個產品的開發周期;

（2）生產管理容易;對于5G設備的生產來說，3D電源芯片集成度高，生產時只需一個元器件貼裝工序就代替了過去的多個元器件的貼裝過程，生產過程更加簡化，縮短了生產的時間，也就節省了生產的成本。

（3）可靠性更高;在實際電路中，原器件越多，越容易因為某個元器件發生老化或者可靠性故障而引起5G設備可靠性問題。3D電源芯片減少了整體的元器件數量，從而提高了5G設備的長期可靠性。

基于這些原因，3D電源芯片，在5G設備上越來越多的被采用。

矽力杰股份有限公司做為3D電源芯片的領頭企業，有多種3D電源芯片的規格可供選擇;同時為了配合5G提速的需求，專門在合肥建立了3D電源芯片的現代化生產工廠，超過9萬平方米的生產車間，可以滿足各個客戶的實際需求。