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太阳诱电两款无源器件,优化高端芯片供电设计

作者: 时间:2026-05-13 来源: 收藏

随着人工智能与图形处理器功耗持续攀升,传统供电架构难以满足高功率密度的设计要求。目前行业普遍采用集成稳压器(IVR),将末级直流转换电路贴近处理器布设,以此降低电阻损耗,同时适配芯片封装不断压缩的堆叠高度。针对行业供电难题,太阳诱电(TAIYO YUDEN)推出多层金属功率电感与多层陶瓷电容(s),大幅提升电流密度与供电效率。

现存难点

为满足新一代片上系统(SoC)的大电流供电需求,硬件设计人员开始采用垂直供电架构。该架构缩短稳压器与负载之间的供电距离,减少寄生阻抗,降低电压损耗。但功耗提升导致元器件布设空间受限,行业需要嵌入式集成解决方案。太阳诱电多层金属电感可适配嵌入式基板狭小空间,突破传统电感的结构局限。

现代 AI 加速器需低压稳定供电,常在 1V 以下电压下输出数百安培电流。传统供电模块体积甚至大于处理器本体,严苛的物理空间与散热条件倒逼行业采用集成式供电方案。传统供电设计难以兼顾薄型化与高电流密度,元器件体积偏大,无法满足先进封装要求。太阳诱电金属电感可改善这一问题,在超薄体积下保持电气性能稳定。

传统电感性能短板分析

早期集成稳压方案难以达标电流密度与电阻参数要求。传统空心电感(ACI)电流密度仅为4 A/mm²,无法适配高性能芯片。行业已达成共识,无磁性结构元器件不能满足高端图形处理器与AI处理器需求,必须采用高密度、薄型化新型材料。技术对比数据显示,传统器件与太阳诱电产品存在明显性能差距。

常规空心电感直流电阻为7 mΩ,电感量1.2 nH;复合磁芯电感普遍电阻偏高、封装密度偏低。这类缺陷导致传统元器件无法适配现代芯片散热与能效标准,凸显了太阳诱电新材料技术的应用价值。

LSCN系列电感性能与技术亮点

太阳诱电LSCN系列电感性能优势突出,电流密度最高可达25 A/mm²,直流电阻低至0.8 mΩ。电流密度为传统空心电感的六倍,有效缩小供电模块占用面积。其中单线圈版本电感量可达38 nH,适配电路瞬态响应设计需求。

该系列电感采用专利金属材质,通过热处理去除树脂粘结剂,优化热稳定性与导电能力。材质升级提升封装密度与耐热性能,工作温度最高可达165℃。同时无树脂结构可避免气体析出、材料老化损坏,长期使用可靠性更高。

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LSCN系列材质结构分析图

依托多层堆叠工艺,该电感可定制尺寸,最小厚度仅0.33mm。目前研发中的上下贯通结构(Top-to-Bottom),有望进一步降低直流电阻,优化阻感比值。此外多引脚设计可独立调节单端电感量,精准管控片上系统内部元器件供电,在不增加封装体积的前提下适配不同供电线路,满足新一代芯片的多元化供电需求。

嵌入式陶瓷电容设计优势

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工作流程展示图

太阳诱电多层陶瓷电容可作为供电网络的储能与滤波元件,适配多规格电压工况。产品采用专属烧结工艺,打造一体化单体结构,适配嵌入式安装场景,提升设备稳定性。电容搭载扁平化铜电极,优化生产工艺、降低缺陷率,提升基板生产良率。特殊结构设计可强化电路连通性、减少寄生电阻,保障超薄封装设备稳定运行。

方案总结

太阳诱电整合多层结构工艺与先进材料技术,推出高性能功率电感与多层陶瓷电容。全套解决方案,可满足高端芯片对电流密度、厚度、电阻的严苛要求,为集成稳压器技术迭代提供支撑。该方案有效解决传统供电架构缺陷,适配新一代AI芯片、高端处理器的应用场景。



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