在60多年前的开展初期，世界整流器公司(IR)的任务就一向是将功耗最小化，然后经过高效的功率转化处理方案来节约动力。一向坚守着这一方针，在最近的60年里，IR公司创始性地做出了芯片技能及封装技能的多项立异。
例如，在IGBT范畴，IR供给了从600V至1200V广泛电压规模的丰厚产品系列，支撑关于高功能逆变器的功率需求，从极小的马力到30kW以致更高。可是，在更低规模的电机驱动功率使用中(如低于200W的使用中)，以及在那些大多数时间里都选用小全体负载功率运转的电机中，与IGBT比较较，FredFet供给了最大的功率优势和愈加经济的封装处理方案，由于它不需求任何的反并联续流二极管。
IR公司的新款μIPM(超小型智能功率模块)系列产品展现了IR公司致力于节能型产品和处理方案开发的最新示例，而且供给了工程师社区，以及更简易、更便利、更高效的办法，让工程师可以规划并发布可以满足客户需求和规矩规范的产品。
针对30~200W逆变电机驱动商场的传统型IPM处理方案相对要求选用低效的大型结构，或许选用一个外部的散热器，以完成让人满足的散热功能。这种办法使电机操控器在电机体系吃力、粗笨而且一般不经济的状态下完成了完好的集成，然后使其可以被广泛地选用。
IR公司面向这一商场范畴，首先开发的新款可选办法(申请专利中)选用PCB铜箔布线，用于从模块散热，经过小型封装规划来完成节能，而且在一些特定的使用中省掉了外部散热器。
新的μIPM系列器材使得规划人员可以处理在规划先进节能处理方案时遇到的技能应战，契合适用于电扇(散热和通风)或水泵(水循环)的最新动力规范(最高达200W)。该系列选用根据处理方案的高功率、超紧凑和高度集成的QFN封装。μIPM系列一起也供给了一个新的基准，在尺度上可与任何同类竞赛处理方案相匹敌。该系列比现有的干流3相电机操控功率IC的面积缩小60%以上。
μIPM系列选用QFN类封装，包含了一系列完好的集成型3相或单相(半桥)电机操控电路处理方案。经过选用最微弱、最高效的高压FredFet MOSFET开关，特别优化了变频器使用。IR公司最先进的HV驱动器IC，μIPM产品系列具有1A至10A的额外DC规模和250V与500V的电压。
μIPM的全体尺度仅为12x12x0.9mm，是方针商场中可以选用的最小型IPM(图1)。现在可用的典型封装处理方案是根据单边引线的直插方式，适用于通孔使用，或是根据SOP28以及相似类型封装的鸥翼式引线封装。其全体占位面积缩减了60%。这一优势关于继续下降资料本钱、尺度和全体分量约束等方面的需求至关重要。
图1：μIPM封装尺度比较。
鸥翼式引线和DIP封装内的模块在PCB散热方面较差，而耗散功率的仅有办法是经过一个外部散热器完成，但这却增加了本钱，并带来了振动和其它的物理压力。IR公司的μIPM PQFN封装是业界首款彻底集成型逆变器处理方案的示例。它将PCB用作散热器，这与负载点和VRM使用中所选用的模块处理方案十分相似，可是第一次摆脱了仅适用于低压产品的限制(图2)。
图2：传统的DIP-IPM鸥翼式引脚封装和IR的μIPM PQFN规划。
与选用负载点或VRM QFN类封装相似，μIPM的功率半导体(500V FredFet)和HVIC模块也与露出在外的引线衔接并焊接到PCB的引线框。可是，要完成更小型的尺度并下降经过PCB的功耗，却有一些需求应对的应战，以便彻底完成电机驱动规划中的最佳全体功能。
一般来说，IPM电流才能取决于DC总线电压、环境温度、开关频率(而关于所有这些元件，其频率越高则损耗越高)、调制机制(例如3相和2相)、dV/dt相位电压，当然还有FET特性(RDSON、IRec等)。
在这种外表装置处理方案的情况下(例如在μIPM系列所供给的处理方案中)，电流才能还取决于PCB规划，特别是铜板厚度、铜盘区域和层数，并终究取决于最大可答应的PCB温度。换名话说，事实上，功率半导体的最大结温不如最大PCB温度重要。
经过进步PCB铜板厚度，可以将与环境之间的总热阻下降，而且终究将PCB的温度下降。图3显现了将PCB铜板厚度从1oz增至2oz，对电流才能所发生的影响。输出电流的才能跟着ΔTCA的进步而进步，而且当选用一个2相调制和一个3相调制机制的时分有所进步。这样只是经过下降开关频率、下降开关损耗，就可以完成更高的输出电流。
图3：μIPM额外电流与PCB铜板厚度及调制机制的示例。
可是，还有一些其它的高性价比办法可以进一步进步μIPM的功能，例如，使用热导线路或在热导线路上选用铜线/跳线。选用这些简易的办法，其它更多的传统封装都很难取得更多的电流进步。当与那些选用更多传统封装的其它IPM处理方案比较较时，在相同的使用和负载条件下，μIPM器材可以完成进步的电流才能和更高的功率。当与竞赛产品比较较时，经过PCB进行散热的功能当即突显出来。例如，在一个电扇操控器的使用中，选用1oz PCB，作业电流为100mA、15kHz，在320V DC总线下选用一个2相调制。
在室温条件下，选用传统封装的竞赛器材比IRSM636-015MB的温度高出34.8℃，并在功率IC(SOI)中心显现出了热门，而关于IRSM636-015MB，最高的温度坐落高端通用排水点上，与操控%&&&&&%模块很远(图4)。在需求更多负载的情况下，在与μIPM的温度和功耗功能比较时，现在大多数可用的传统产品则显现出更多的严峻限制(图5)。
图4：鸥翼引线SSOP IPM与IR的μIPM IRSM636-015MB。
图5：300mA输出电流与频率下的温度比较。
本文小结
经过挑选一款立异型的封装处理方案，IR公司的μIPM产品在输出电流才能和体系功率方面，与更多的传统低功率电机驱动集成型处理方案比较，完成了增量的优势。产品将简略易用性、更高的散热功能相结合，并下降了总的体系尺度。μIPM系列将帮忙体系规划人员和为体系集成器在家电和照明工业使用，供给更高的本钱功率以及更多的高档电机操控处理方案。
