在ChatGPT等人工智能應(yīng)用加持下，各行各業(yè)對(duì)高性能計(jì)算的需求不斷增加，這對(duì)電源設(shè)計(jì)人員提出了新的要求，一方面要極大壓縮空間并提升功率密度，另一方面要更迅速設(shè)計(jì)出靈活、高效、可靠和具有競(jìng)爭(zhēng)力的電源系統(tǒng)。電源模塊是目前的最好選擇。

而后摩爾時(shí)代的先進(jìn)封裝技術(shù)正逐漸從傳統(tǒng)的引線框架、引線鍵合向倒裝芯片、硅通孔、嵌入式封裝、扇入/扇出型晶圓級(jí)封裝、SiP封裝、SoP封裝等演進(jìn)，支持著芯片尺寸不斷縮小，集成度持續(xù)提高，引腳數(shù)量變多，以及窄節(jié)距。近日，德州儀器(TI)推出采用全新磁性封裝技術(shù)的六款電源模塊。與前代產(chǎn)品相比，采用MagPack封裝技術(shù)，使得電源模塊的尺寸縮小多達(dá)50%，功率密度增加一倍，同時(shí)仍然保持出色的散熱性能，可支持工業(yè)、企業(yè)和通信應(yīng)用的設(shè)計(jì)人員實(shí)現(xiàn)更高的性能水平。

德州儀器新發(fā)布的六款新器件中有三款（TPSM82866A、TPSM82866C 和 TPSM82816）是超小型6A電源模塊。TPSM82866A和TPSM82866C的尺寸為2.3x3mm，這使得每單位面積的功率密度約為1A/mm2（具體來說，0.87A/mm2)。與前一代產(chǎn)品相比，整體解決方案的尺寸可以縮小多達(dá)50%。除了尺寸和功率密度，電源模塊的平均電源轉(zhuǎn)化效率也提升了2%，就這一顆TPSM82816而言，效率比前一代產(chǎn)品提高了4%，熱阻降低了17%，安全工作溫度區(qū)間提高了10℃，這是一個(gè)非常大的飛躍。值得一提的是，MagPack技術(shù)是采用全屏蔽的磁性封裝技術(shù)，使得電源模塊降低輻射EMI水平多達(dá)8dB。

TPSM82886系列產(chǎn)品提供了I2C接口TPSM82886C或非I2C接口TPSM82886A的2種規(guī)格，分別以A和C對(duì)應(yīng)的料號(hào)來區(qū)分；同時(shí)產(chǎn)品內(nèi)部提供多達(dá)13個(gè)輸出電壓的選項(xiàng)，可以滿足不同輸出電壓的應(yīng)用場(chǎng)景。TPSM82816這款電源模塊，提供了開關(guān)頻率可調(diào)節(jié)以及開關(guān)頻率與外部時(shí)鐘信號(hào)同步的功能，方便在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)同步各個(gè)電源器件的開關(guān)頻率。

除了這三款6A降壓電源模塊，德州儀器還推出了TPSM828303,TPSM82813,TPSM81033三款采用MagPack封裝技術(shù)電源模塊產(chǎn)品。TPSM828303是一款3A降壓電源模塊，它除了集成電感器，還集成了高頻電容，用于進(jìn)一步降低系統(tǒng)噪聲。TPSM82813也是一款3A的降壓電源模塊，它具有可調(diào)節(jié)開關(guān)頻率和外部時(shí)鐘信號(hào)同步的功能。而TPSM81033是一款升壓電源模塊，最高支持5.5A的谷值電流，同時(shí)還具有電源狀態(tài)指示、輸出泄放以及脈沖頻率和脈沖寬度調(diào)制(PFM/PWM) 控制功能。

在談及德州儀器的專有封裝技術(shù)時(shí)，德州儀器升壓—升降壓開關(guān)穩(wěn)壓器產(chǎn)品線經(jīng)理姚韻若表示：“德州儀器的全新MagPack封裝技術(shù)利用TI特有的3D封裝工藝，更大限度地減少電源模塊的高度、寬度和深度。MagPack技術(shù)將功率電感器與新開發(fā)的材料集成在一起，這是該技術(shù)獨(dú)有的。因此，通過采用該類電源模塊，工程師可以更容易地獲得高功率密度、低溫、低EMI輻射、高轉(zhuǎn)換效率的電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)。技術(shù)難點(diǎn)主要局限于在進(jìn)行創(chuàng)新技術(shù)突破時(shí)，放棄一些傳統(tǒng)的電源模塊設(shè)計(jì)思路而采用全新的材料和制造工藝。同時(shí)需要強(qiáng)調(diào)的是，對(duì)于這項(xiàng)封裝技術(shù)，TI選擇在內(nèi)部封裝測(cè)試工廠完成模塊制造，確保產(chǎn)品的質(zhì)量以及供應(yīng)鏈的安全和可靠性，這樣才能給客戶帶來更多的價(jià)值。”

Kilby Labs是德州儀器的內(nèi)部研發(fā)中心，專注于突破性的半導(dǎo)體技術(shù)。此次新推出的電源模塊是Kilby Lab花費(fèi)近十年的時(shí)間研發(fā)出來的。在這六款器件中，TPSM82866A、TPSM82866C和TPSM82816是業(yè)內(nèi)最小的6A電源模塊。這些模塊提供約1A/mm2 的出色單位面積功率密度，為行業(yè)內(nèi)最高。

磁性封裝技術(shù)正在重塑整個(gè)電源模塊行業(yè)。德州儀器的電源模塊的優(yōu)勢(shì)包括借助將FET、控制器、電感器和無源器件集成在單個(gè)封裝（采用3D集成技術(shù)）中的模塊，可實(shí)現(xiàn)更高的功率密度并縮小整體解決方案尺寸，釋放寶貴的布板空間；借助符合EMI要求、可將電源設(shè)計(jì)工作量減少高達(dá)45%（相較于分立式解決方案）的易用型模塊，無需采購?fù)獠吭杉涌飚a(chǎn)品上市速度；通過可使電源更接近負(fù)載以減少電路板和系統(tǒng)損耗的模塊，實(shí)現(xiàn)出色的效率。而新型MagPack封裝技術(shù)的發(fā)布，為德州儀器在功率密度和低EMI方面帶來了巨大的性能提升。該技術(shù)也可以用于隔離的電源產(chǎn)品，未來我們將陸續(xù)看到更多的德州儀器產(chǎn)品使用MagPack的封裝技術(shù)。