APEC 2025最具颠覆性的技术

APEC2025上最有趣和最出乎意料的两个发现来自 Ferric 和 Menlo Microsystems，这两家相对较小的公司，他们的技术可能会对未来的电源设计产生巨大影响。

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一个小小的开关可能会引发大的变化

Menlo Microsystems 基于 MEMS 的开关结构看似简单，与当今基于半导体的传统机械开关解决方案相比，具有许多优势。Menlo 的“Ideal Switch”结构是通过使用（大部分）标准 MEMS 工艺在玻璃基板上沉积静电激活光束来制造大型阵列的（图 1，顶部）。由此产生的设备具有低电阻、耐腐蚀的接触表面。

Menlo Microsystems 基于 MEMS

的“理想开关”结构是通过在玻璃基板上沉积静电激活光束（顶部）来制造大型阵列的。Menlo s 可以构建其坚固耐用、低电阻的微型继电器的大型阵列，以支持电源和射频开关应用（下图）。

该工艺可用于制造具有非常高电流密度和低寄生效应的坚固开关阵列。它使它们能够支持从 DC 到数十 GHz 的大功率开关应用（图 1，下图）。

除了使用寿命长和能够支持微秒级的开关速度外，这些独特的开关还显示出其他几个令人惊讶的特性。也许该开关最重要（也是违反直觉）的方面是，它们开路触点之间的微小间隙非常小，以至于它不支持处理传统开关遇到的电离相关现象引起的电弧所需的条件。

Menlo Micro 电源设计高级总监 Chris Umminger 解释说，由于帕申定律，击穿电压在非常小的间隙和低气体压力下会增加，因为间隙变得太小，离子的平均自由程无法维持雪崩电离。

Menlo Micro 的技术是通过对几种独特的制造技术进行十年或更长时间的研究而实现的。为了有效地连接其坚固的微型继电器，他们开发了一种工艺，可以在玻璃基板上精确形成微孔，这些孔可以变成高导电性电镀通孔（图 2）。

与康宁玻璃的研发部门共同开发，低电阻、低寄生通孔是关键突破之一，使得使用相同的技术构建用于电源开关、电源管理和射频应用的极其紧凑的高功率开关设备成为可能（请参阅下面的视频）。您可以下载一份白皮书，其中详细介绍了 Menlo Micro 的 MEMS 电源开关背后的技术。

微型电感器带来强大的创新

Ferric 是我在 APEC 发现的另一个相对较小的公司的例子，它很有可能用一种非左翼技术颠覆一个既定的行业领域。它能够在器件封装内制造高质量的单片功率电感器，以创建芯片级模块，从而消除与外部元件相关的空间和寄生效应（图 3）。

能够在其器件封装中集成薄膜磁功率电感器，这使他们能够制造紧凑的芯片级功率转换器，集成接口、遥测、反馈控制和动力总成电路。

Ferric 瞄准的第一个应用是高级稳压器，以满足当今超高功率 AI 处理器和高级服务器 CPU 的独特需求。

虽然至少有十几家公司提供了出色的解决方案来提供为现代 GPU 供电所需的几乎不可能的电流，但 Feric 开发了一种独特的功能，可以在其设备封装中集成薄膜磁性功率电感器，从而消除了对笨重外部元件的需求。因此，他们可以创建芯片级功率转换器，集成接口、遥测、反馈控制和动力总成电路（包括功率 FET、电感器和电容器）。

Ferric 声称，这些设备（他们称之为集成稳压器 （IVR））比其他常用转换器解决方案小 25 倍，速度提高 100 倍，效率提高 30%。例如，采用 20 mm2 封装的 Fe17XX IVR 系列能够在 0.25 至 1.5 V 的输出电压范围内提供 56 A 的电流。

除了高效率外，Ferric 的 IVR 还减少了实施目前使用的“陆地侧封装连接”和“背面 PCB 连接”垂直电源消除架构所需的 PCB 空间量。这两种配置都允许转换器提供相对较高的电压和较低的电流，从而最大限度地减少其低电压/大电流输出到达 GPU 芯片所需的距离。

此外，由于其紧凑的外形尺寸，IVR 可用于“基板嵌入”配置。它们位于 GPU 载板 PCB 的基板内，大电流馈电减少到几毫米（图 4）。

除了与处理器制造商和系统集成商合作，将其转换器集成到他们的产品中外，Ferric 还向 TSMC 授权单片电感器技术，用于其他高度集成的单片 CMOS 产品和 3D 芯片堆栈。