從智能手機到汽車，消費者希望將更多功能集成到更小的產品中。為順應這一趨勢，TI已針對封裝技術進行了優化，包括用于子系統控制和電源時序的負載開關。封裝技術的創新可以提高功率密度，即在每個印刷電路板上設置更多的器件和功能。

晶圓芯片級封裝（WCSP）

現如今尺寸最小的負載開關都使用晶圓芯片級封裝（WCSP）。圖1為具四引腳的WCSP封裝器件。

WCSP封裝技術通過將焊球連接于硅片底部來盡可能地減小占用空間，這使得該技術在載流和封裝面積方面更具競爭力。由于WCSP技術最小化了物理尺寸，連接輸入和輸出引腳的焊球數量有限，也就限制了負載開關可以支持的最大電流。

采用絲焊技術的塑料封裝

高電流或制造工藝要求嚴苛的應用（如工業PC）中需要使用塑料封裝。圖2為采用絲焊技術的塑料封裝。

圖2. 標準絲焊方形扁平無引腳封裝

QFN或SON（小外形無引腳）封裝技術通過絲焊技術將硅片與引腳進行連接，這使得更高的電流能夠從輸入端流向輸出端，同時為器件提供良好的散熱性。絲焊塑料封裝需要為接合線本身提供很大的空間，甚至比硅片本身占有的封裝空間還要大。接合線還會增加電源路徑的電阻，從而增加負載開關的總導通電阻。因此需要在更大尺寸和更高的功率支持之間進行權衡。

塑料HotRod封裝

雖然WCSP封裝和接合線封裝都有各自的優缺點，但TI的HotRod QFN負載開關卻兼具兩種封裝技術的優勢。圖3為HotRod封裝的結構示意圖。

圖3. TI HotRod QFN封裝結構及其與硅片的連接

這些無引線塑料封裝使用銅柱將硅片與封裝進行連接，由于比接合線占用的面積更少，因此可以最大限度地減小封裝尺寸。這些銅柱可以支持大電流，引入電源路徑的電阻較小，且允許高達 6 A 的電流通過單個引腳。

表1為TPS22964C WCSP，TPS22975 SON和TPS22992 HotRod三種封裝優勢的對比。

表1. 各負載開關解決方案的對比

雖然TPS22975 SON封裝器件支持6A的電流，但需要引入支持該電流水平的輸入和輸出引腳，這也就限制了功率良好和可調上升時間等方面的性能。接合線還會增加導通電阻，限制最大電流。

采用WCSP封裝的負載開關是三種解決方案中尺寸最小的，但有限的引腳數量限制了其更多功能的實現和可支持的最大電流。

總結

TPS22992負載開關結合了WSCP和SON的優勢，兼具小尺寸和高電流等特點。TI的TPS22992 和TPS22998負載開關通過HotRod封裝來解決小型化的問題，同時支持高電流、低導通電阻等特性。