電源效率

效率是設計高功率解決方案時最重要的指標。雖然 TI 提供離散式場效電晶體 (FET) 和穩壓器，但整合 FET 與控制器在許多電源設計中都十分重要。早期的設計依賴大量金線接合（如 圖 5 中所示）來將 FET 中的電阻降到最低，而線路成本有時會超過封裝中晶片的成本。為了降低成本並提升功率與性能，TI 開發了與銅線接合相容的矽技術。

隨著功率密度的增加，TI 採用了垂直 FET 技術和銅線夾（例如 圖 6 所示的銅線夾），以保持大電流封裝中 FET 的低電阻。

半導體製造技術的創新將 CMOS 和雙極電晶體技術整合在同一晶片上，並推動了整合控制器的高性能 FET 的發展。為了滿足對低電阻和先進控制器的需求，TI 開發了 HotRod™ 技術，該技術使用低電阻銅凸塊將 PCB 上的電源電路與晶片緊密連接，如 圖 7 中所示。

針對需要業界標準封裝體積的設計人員，TI 的增強型 HotRod QFN 封裝技術提供了在整個封裝內路由訊號的靈活性（如 圖 8 中所示），同時維持極低電阻的連線，以有效率地為終端設備供電。

目前有許多應用（例如電子觸控筆）需要極度小型化。如圖 9 和圖 10 所示，將電感器整合至封裝中有助於解決小尺寸限制，讓設計人員能在過去無法配合的地方實作高效率切換穩壓器。除了小型化外，TI 的 MicroSiP™ 封裝（如 圖 9 和 圖 10 中所示）的設計還可透過將晶片密切耦合至 PCB 內較厚的銅層，將模組的所有熱能傳輸至 PCB。

設計工程師也需要更高功率的模組，以將高效率電感器直接整合至封裝中，同時提高功率密度的限制。TI 的新型電源模組利用我們的新型專有整合式磁性封裝 MagPack™ 技術，提高了功率密度和效率，降低了溫度和輻射發射，同時也將電路板空間和系統功率損耗降至最低。採用 MagPack 技術的模組，例如 TPSM82866A 6A 降壓轉換器（如 圖 11 和 圖 12 所示），其功率密度接近每 1mm² 1A。

氮化鎵 (GaN) 功率級具備高功率密度和在更高電壓下運作的能力，在電池充電和太陽能等市場中越來越受歡迎。如 圖 13 所示，TI 的 100V LMG3100 GaN FET 採用增強型 HotRod 封裝技術，可將熱通孔放置在靠近輸入電壓的位置，而電源墊則可最佳化封裝的功耗。

另一於 GaN 架構的裝置是 TI 的三相 DRV7308 GaN 智慧電源模組 (IPM)，採用業界標準的四方扁平無引線 (QFN) 12mm x 12mm 封裝，其比競爭產品的 250W IPM 小 55%，並將 PCB 尺寸縮小 65% 以上，如 圖 14 中所示。