節能高效的最佳男主角-DR-MOS

“在電子元件追求輕薄短小的現今社會中,利用DR-MOS,將原先分離獨立的三個元件,
整合成一個元件,除了使得元件小型化以外,更有著用電效能提昇及產品效能提昇的好處。

三合一節能元件:DR-MOS

Doctor MOS也稱DR-MOS,是將驅動IC(Driver)、High Side MOS和Low Side MOS,利用四方平面無引腳封裝(Quad Flat Non-leaded package,簡稱QFN)的封裝技術,把三個分離的元件,整合成一個高度積體化元件的節能技術。
由於隨技術發展, CPU/GPU對功率的要求,越來越高,與分離獨立的元件相較,DR-MOS可大幅度降低寄生電容電感,進而降低開關損耗,實現卓越的效率。
DR-MOS架構圖
圖一:DR-MOS架構圖

省電超頻的DR-MOS

傳統的CPU/GPU電源供應器,由於是高頻電源轉換,主要藉由PWM 控制器(Pulse Width Modulation controller)產出運作的時脈(Pulse)給Driver,再利用Driver 去控制 High side/Low side MOSFET的開關 (如圖一所示)。因此在傳統做法上,需使用三顆IC: Driver、high side MOSFET、low side MOSFET,然而這三個獨立的IC,分散在主機板上,彼此間的訊號傳遞路徑很長,所以,操作頻率無法太高,只能控制在200KHz-400KHz之間;因此若需在更高頻的環境下操作,是無法提供CPU/GPU足夠的動態電流。

 

DR-MOS則是將Driver、High side MOSFET、Low side MOSFET,封裝在一個QFN中,將大幅降低控制訊號的傳遞路徑,因此,將可提高操作頻率,提至550KHz-850KHz之間,提供CPU/GPU足夠的動態電流。
因此,使用DR-MOS的主機板,在相同的散熱條件下,溫度及阻值更低,展現更好的用電效率、更省電;此外,透過DR-MOS的超低電源反應時間及低阻抗特性,主機板也可會有更好的超頻表現。
DR-MOS主要多用在CPU/ GPU供電、伺服器、資料庫、5G等需要高頻操作的應用。

 

傳統架構與DR-MOS的比較

圖二:傳統架構與DR-MOS的比較

 

ProPowertek宜錦打造一站式薄化供應鏈,實現三合一DR-MOS元件

現今各家半導體廠不斷想方設法將零件小型化外,更朝向高度積體化發展,DR-MOS這樣的產品,就成了各家半導體廠發展的重點。宜錦擁有高度發展的正面金屬化製程(Front Side Metallization,簡稱FSM),可以將最終金屬由鋁(Al)轉換為銀(Ag)或金(Au),此外,ProPowertek宜錦成熟的薄化技術,已達量產50um 太鼓製程(Taiko),並且可小量提供客戶進行37.5um的工程驗證。

ProPowertek宜錦提供晶圓後段製程一站式整合服務,從太鼓(Taiko)薄化製程,到背面金鍍膜、晶片測試(Chip Probing)、真空貼片(Vacuum Mount)、太鼓環移除 (Ring Removal)、晶片切割(Die Sawing) 到 晶粒挑揀(Tape & Reel),讓客戶能夠有完整的薄化供應鏈。

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