為因應更高的效率與整合需求，近期不少半導體廠商紛紛針對MOSFET與電源模組多加著墨，如提供雙面散熱之功能、內建同步開關穩壓器與善用網頁設計工具等，都成為提升電源效率之最新特色。
電源效率話題近年持續火熱，包括伺服器、桌上型電腦、筆記型電腦與各式可攜式裝置之電源管理均成業界重視的議題。其中尤以德州儀器(TI)最為積極，透過陸續購併各類廠商拓展自身產品線，如德州儀器於2009年2月購併的CICLON，便特別針對金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)多所著墨，日前更推出可雙面散熱之MOSFET產品，有助縮小尺寸、提升電流效率。
雙面散熱MOSFET問世
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| 圖1 德州儀器亞洲區市場開發電源產品協理羅偉表示，透過頂部散熱之設計，不論是散熱或是電流效能均能有效提升。 |
德州儀器亞洲區市場開發電源產品協理羅偉(圖1)指出，為了滿足各種基礎設備對處理功率的更高要求，客戶要求以更小的封裝實現具有更高電流的直流對直流(DC-DC)電源。而透過雙面散熱之MOSFET產品，可在不改變尺寸的前提下處理更多電流，充分滿足客戶需求。
這款於2010年1月問世的MOSFET產品，乃針對高電流DC-DC應用所推出之雙面散熱產品。該產品透過既有之底部與新增之頂部散熱，以標準尺寸提升80%之功耗效能與50%的電流量。
近期各式標準如個人電腦介面(PCI)、先進通訊電腦架構(ATCA)陸續問世，而高密度之伺服器與印刷電路板(PCB)亦先後刺激更大量之MOSFET需求。在此前提下，可透過雙面優勢提供電流與散熱管理之MOSFET，無疑可為設計人員帶來更多發揮空間。
羅偉表示，該款系列產品可協助電腦運算與電信系統的設計人員使用更高電流的處理器，在節省電路板空間的同時，配備容量更大的記憶體。這些採用先進封裝的MOSFET，可用於桌上型電腦、伺服器、電信或網路設備、基地台及高電流工業系統等廣泛的終端應用中。如在35安培的高電流單相位DC-DC同步降壓轉換電路應用上，只須要在上端與下端各採用一顆MOSFET，透過其增強型封裝技術，便可將封裝頂部的熱阻從每瓦10～15℃降至每瓦1.2℃，進而提升功耗效能。而其雙面散熱技術亦可允許電流量提升，使設計人員毋須增加終端設備尺寸，彈性使用高電流處理器。
德州儀器雖為業界較早推出相關產品之業者，但羅偉也不諱言，在MOSFET上完成雙面散熱技術並不困難，僅須在雙面安裝散熱片即可。在技術門檻不高的前提下，羅偉預期最快在2010年第三季甚至第二季就會看到競爭產品出現。
電源模組內建高效率同步開關穩壓器
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| 圖2 美國國家半導體亞太區高級市場經理吳志民透露，該公司持續投入在電源模組與系統設計工具的研發上，正是重視電源效率之佐證。 |
為了提升系統整合度，日前美國國家半導體(NS)則推出新款電源模組。該公司強調由於採用新型封裝技術，此模組不但已整合同步開關穩壓器，亦可提升散熱及抗電磁干擾能力，有助設計人員突破技術挑戰與關卡。
美國國家半導體亞太區高級市場經理吳志民(圖2)透露，該款新問世之電源模組，由於內建高效率同步開關穩壓器及具備如同線性穩壓器的簡單特性，因此毋須外置電感器即可簡化系統線路。而又因為採用正在申請專利的封裝技術，可產生較少電磁干擾。另外，因為底部焊墊的裸露面積較大，該模組即使在高溫環境下作業也毋需風扇散熱。
據悉，此款電源模組可以精簡電源供應系統設計，並確保供電系統可為現場可編程閘陣列(FPGA)晶片、微處理器(MPU)、數位訊號處理器(DSP)以及其他負載點電源轉換系統提供穩壓供電，可應用於醫療設備、電視視訊設備、通訊設備、工業及軍事設備上。
另外，吳志民也再次強調該公司主打之電源系統設計工具軟體。他認為，相關設計工具由於可直接支援多輸出的DC-DC電源供應系統設計，亦可大幅縮短相關系統的設計時間。
吳志民舉例說明，若使用八個負載供應電源之典型應用將需要五十至一百五十顆元件，設計過程極為繁雜。但若採用該公司之系統設計工具，將可大幅簡化與優化系統，同時提升系統效能與降低成本，可謂一舉多得。
據悉，美國國家半導體新推出之電源系統架構工具資料庫詳列逾百家廠商、超過兩萬款之元件資料，以提供設計人員更多選擇。近期推出之相關模組單價約為7.10～9.50美元不等，目前已開始量產供貨。