晶丰明源推出第二代Smart DrMOS及配套Vcore电源解决方案

描述

在人工智能、元宇宙、云计算与自动驾驶等前沿技术加速迭代的驱动下,市场对CPU、GPU、DPU及ASIC等核心处理器的算力需求呈指数级增长。此趋势使得上述关键芯片的供电系统设计面临功率密度、能效和稳定性的严峻考验。

为应对持续增长的算力需求,晶丰明源正式推出第二代Smart DrMOS及配套Vcore电源解决方案。该产品通过工艺与封装的全面升级,在质量、效率和功率密度方面实现显著提升,不仅增强了系统运行稳定性,更实现了整体成本的大幅优化。晶丰明源Smart DrMOS可广泛应用于笔记本电脑、显卡及主板等消费类场景,助力客户打造高性能、高效率且具备更强成本竞争力的终端产品。

第二代Smart DrMOS技术升级

自研BCD工艺BPS-G2,已成功量产

依托首代自研BCD工艺(BPS-G1)的成熟基础,晶丰明源成功研发并量产了第二代BCD工艺(BPS-G2),其关键性能指标实现跨越,已达国际一流水平。与此同时,公司正积极研发第三代工艺(BPS-G3),旨在为下一代产品提供更卓越的性能支撑。

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以BV 28V为例,BPS-G2的Rsp从第一代的4.7mΩ降至3.5mΩ。这意味着,实现相同的Rds(on)时,芯片所需的晶圆面积可缩小25%,并直接驱动25%的成本下降。

全新Co-pack封装,兼具性能与成本

晶丰明源第一代DrMOS采用单晶+基板(Substrate)封装设计,虽具备封装成本低和设计灵活的优势,但受限于晶圆制造成本高,并且由于功率部分和控制驱动电路集成于同一晶圆,限制了整体性能的提升;

行业普遍采用的多晶圆+框架(Leadframe)的传统封装,虽通过功率部分单独设计优化了晶圆成本与性能,但其复杂的铜皮打线工艺抬高了封装成本。

晶丰明源第二代DrMOS采用全新Co-pack封装,多晶圆+基板(Substrate)设计,融合了前两种设计的优势,在实现更优性能的同时,达成了更佳的综合成本效益。

核心优势

质量提升:制造工艺流程简化,有效降低缺陷率,提升产品质量

效率提升:功率部分单独优化,实现效率突破

成本降低:功率部分光照次数减少,显著降低晶圆制造成本

功率密度提升:频率提升,更小尺寸,更大功率密度

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Co-pack封装结合第二代自研BCD工艺对Rsp的优化,最终实现了相比第一代产品整体成本下降30%以上的卓越成效。

效率全面提升

采用同样的封装和耐压条件下,第二代DrMOS的电流能力提升5~10A,带来效率提升与温升降低的双重优势。

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对比在不同开关频率下的效率,第二代5x5 DrMOS BPC86355的效率全面领先于第一代BPD80350E。其中,在高频与重载工况下,其效率提升幅度尤为显著。

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温升更低,减轻散热压力

同样应用条件下,第二代5x5 DrMOS BPC86355的温升比第一代5x5 DrMOS BPD80350E降低7℃,有效缓解散热压力,提升系统寿命与可靠性。

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终端笔记本GPU Vcore电源方案

晶丰明源为某全球头部GPU厂商提供了完整的高端显卡Vcore电源解决方案,该方案采用晶丰明源16相2路控制器BPD93136+4相单路控制器BPD93204,搭配第二代4x6 Smart DrMOS BPC87860,满足显卡三路电源性能需求的同时,实现小型化设计与高电流输出,以应对游戏本紧凑布局。

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01、16相数字控制器 BPD93136

双路输出,16+0/15+1灵活相数配置

PWMVID/PMBUS调压

200kHz~2MHz开关频率可调

支持DrMOS IMON/DCR/LS Ron三种电流检测方式

快速动态响应

支持SSC(展频)功能,降低EMI

支持10套不同寄存器配置

TQFN 7x7封装

02、4相数字控制器 BPD93204

单路输出,4相

PWMVID调压

300kHz~1MHz开关频率可调

支持DrMOS IMON/DCR/LS Ron三种电流检测方式

快速动态响应

支持SSC(展频)功能,降低EMI

支持8套不同寄存器配置

TQFN 4x4封装

03、第二代DrMOS BPC87860

宽输入范围:3V~24V

60A输出电流能力

低静态电流IQ=100uA

兼容3.3V/5V PWM电平

可支持高达2MHz开关频率

精确的电流/温度汇报和报警指示

OCP/OTP/BOOT UV/PWM高电平超时保护功能

TLGA 4x6封装

高效率:峰值效率可达87%

BPC87860是基于晶丰明源第二代自研BCD工艺和Co-Pack封装开发的Smart DrMOS,在笔记本Vcore常见应用条件下,峰值效率高达87%,为游戏本重载应用提供高能效、低发热的电源系统,有利于系统发挥性能,获得更好的游戏体验。在轻负载(10mA)也能达到75%的效率,可以让笔记本电脑在轻度应用获得更长的续航。

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高可靠:尖峰电压低至23.2V

BPC87860开关时的尖峰电压抑制的非常好,在20V输入,拉载60A的条件下,SW尖峰电压最大只有23.2V,而竞品在同样条件下,尖峰电压达到33V。更低的尖峰电压带来更高的可靠性和更低的EMI。

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总结

晶丰明源第二代Smart DrMOS,凭借第二代自研BCD工艺和全新Co-Pack封装,实现了效率、寄生参数、温升、功率密度与成本的多维优化,为客户提供更有竞争力的电源解决方案,助力人工智能、元宇宙、云计算及自动驾驶的技术迭代。

晶丰明源

上海晶丰明源半导体股份有限公司(股票代码:688368)成立于2008年10月,是专业的电源管理和控制驱动芯片供应商。公司总部位于上海,在杭州、成都、南京、上海、海南和香港设有子公司,在深圳、厦门、中山、东莞、苏州等13个城市设有客户支持中心,为客户提供全方位服务。

晶丰明源专注于电源管理和电机控制芯片的研发和销售,坚持自主创新产品覆盖LED照明驱动芯片、AC/DC电源管理芯片、DC/DC电源管理芯片、电机控制驱动芯片等,广泛应用于LED照明、家电、手机、个人电脑、服务器、基站、网通、汽车、工业控制等领域。

晶丰明源坚持“创芯助力智造,用心成就伙伴”的使命,为行业发展而拼搏,为国家强盛而立志,在技术领先的领域推动行业进步,在国产落后的领域奋力缩小差距,铸就时代芯梦想!

*本文提及的测试结果是在实验室条件下真实测试下得出,实际产品视应用环境和批次差异,可能会存在不同,晶丰明源保留最终解释权

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