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[导读]随着人工智能、云计算、自动驾驶等前沿技术快速发展,市场对核心处理器(包括CPU、GPU、DPU及ASIC等)的计算能力提出了近乎指数级增长的需求。一方面,持续增长的功耗推动供电电流不断提高;另一方面,有限的PCB空间和更高的能源效率目标,又要求电源系统具备更高功率密度、更低损耗及更强可靠性。 面对新一代算力平台的发展需求,晶丰明源推出第二代4mm×6mm通用

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随着人工智能、云计算、自动驾驶等前沿技术快速发展,市场对核心处理器(包括CPU、GPU、DPU及ASIC等)的计算能力提出了近乎指数级增长的需求。一方面,持续增长的功耗推动供电电流不断提高;另一方面,有限的PCB空间和更高的能源效率目标,又要求电源系统具备更高功率密度、更低损耗及更强可靠性。

面对新一代算力平台的发展需求,晶丰明源推出第二代4mm×6mm通用封装100A Smart Power Stage智能功率级产品——BPD87500E。第二代产品并非单纯提升电流输出能力,而是通过LDMOS工艺迭代与全新Co-Pack封装,从器件结构、封装回路到电气性能进行系统升级,在紧凑尺寸下提供100A的电流输出能力,并进一步优化制造质量、效率、功率密度、动态性能及可靠性,助力客户设计出具有更高功率密度和成本优势的产品。


01
从“100A”出发,向更高功率密度迈进

BPD87500E采用4mm×6mm通用封装,在紧凑尺寸下实现100A的电流输出能力,可满足新一代高性能计算平台对高电流、高效率供电的需求。

但对于100A等级Smart Power Stage而言,电流能力只是基础。高电流工作同时意味着更大的导通损耗、更高的热管理压力以及更严苛的器件可靠性要求。因此,第二代产品的核心升级并不是单一指标的提高,而是围绕高电流应用下的综合性能进行技术迭代。

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  • BPD87500E输入电压范围: 3~16V

  • 100A电流能力

  • 至高2MHz高频工作

  • 集成电流检测(IMON, 5μA/A)

  • 集成温度检测(TSNS, 8mV/°C)

  • 过流保护(OCP)

  • 过温保护(OTP)

  • BOOT欠压保护

  • PWM长高超时保护


02
工艺迭代:从器件基础提升产品性能

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LDMOS工艺优化



晶丰明源打造了面向不同应用需求的第二代LDMOS工艺平台,通过器件结构优化与工艺升级,EAS能力显著增强。光罩层数相比单晶产品减少近一半,提升产品制造质量。面向Co-Pack封装及大电流SPS解决方案,Rsp明显领先,有效降低了大电流工作时的导通损耗,综合提升了VR应用效率并增加热设计余量,助力高集成度、高性能与成本优化。2

全新Co-Pack封装,提升高电流应用表现



除了工艺升级,晶丰明源第二代Smart Power Stage还采用全新Co-Pack封装架构。相比第一代单晶圆+基板(Substrate)方案,以及行业普遍采用的多晶圆+框架(Leadframe)方案,全新Co-Pack封装融合两者优势,采用多晶圆+基板(Substrate)设计,在性能、成本及研发效率之间实现更优平衡。

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其关键优化包括:

  • 减少功率器件晶圆光刻次数,提升晶圆制造质量和良率;

  • 功率器件独立优化,大幅降低Rdson,提升电流能力;

  • 合理布局,缩短回路,降低寄生;

  • LDMOS与Gate Driver组合更加灵活,加快新品研发进度;

  • 简化封装结构,提升良率,降低成本。

03
多维性能验证,打造高效可靠的供电方案


得益于LDMOS工艺与Co-Pack封装技术,BPD87500E围绕转换效率及动态性能进行了多维度验证,进一步体现第二代SPS产品在高电流应用下的综合性能优化。

1

更小导通阻抗



BPD87500E采用第二代LDMOS工艺平台与全新Co-Pack封装架构,功率器件性能提升明显。相较于第一代单晶圆+基板方案产品BPD80590,BPD87500E的上下管阻抗大幅降低,从而提升重载效率。

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更高转换效率



得益于显著减小的上下管阻抗,BPD87500E在VIN=12V应用和2 phase常用的负载范围80A~100A下,效率较上一代产品BPD80590有大幅提升,且已超越主流竞品。对于AI服务器、GPU等高性能计算平台而言,在实际高负载工作区间保持较好的效率表现,对于系统功耗与散热设计具有重要意义。同时,BPD87500E上下管BV电压也具有优势,满足12V应用需求,保障其可靠性。

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在VIN=6V应用场景中,BPD87500E同样保持优异效率表现,为AI服务器低压供电架构提供更高能效支持。

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高精度IMON,提升动态性能

IMON承担电感电流检测与反馈功能,其准确性直接关系到系统对负载变化的感知能力。BPD87500E集成高精度IMON,在稳态与动态条件下均能够精准跟随电感电流变化,为控制环路提供更准确的电流信息,保障系统的稳定工作与更优的动态性能。

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04
赋能算力时代,打造高性能电源新方案


从AI服务器到高性能GPU,从高电流Vcore供电到高功率密度电源设计,算力平台对电源器件的要求正在从“更大电流”进一步走向“更高质量、更高效率、更高功率密度、更优动态性能与更高可靠性”的综合平衡。

晶丰明源推出的第二代4mm x 6mm通用封装100A Smart Power Stage智能功率级产品BPD87500E,基于LDMOS工艺和全新的Co-Pack封装,产品质量更高、阻抗更小、效率更高、功率密度更高、可靠性更好、成本更优,为客户提供更有竞争力的电源解决方案。

未来,晶丰明源将持续深耕,不断推动工艺、封装与产品创新,为AI服务器、高性能计算及更多智能应用提供高效、可靠的电源产品,助力下一代算力基础设施持续发展。



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