布局上如何優(yōu)化ISM6636x性能

布局上如何優(yōu)化ISM6636x性能？

實(shí)用優(yōu)化建議

ADVICE ON OPTIMIZATION

微型封裝 | 極簡(jiǎn)外圍

ISM6636x(x代表型號(hào)A/B/C)作為業(yè)內(nèi)最緊湊的6A直流降壓電源模塊之一，其微小的IC封裝體積不僅為電源設(shè)計(jì)提供了更為靈活的設(shè)計(jì)空間，同時(shí)在外圍應(yīng)用方面表現(xiàn)出極高的精簡(jiǎn)度。除了必備的使能、輸入輸出濾波電容及反饋線路之外，ISM6636x允許工程師根據(jù)實(shí)際需求有針對(duì)性地增減其他外圍器件，滿足工程師對(duì)于系統(tǒng)整體性能優(yōu)化的需求。

ISM6636x的極簡(jiǎn)設(shè)計(jì)大大節(jié)約了工程師的設(shè)計(jì)時(shí)間，其設(shè)計(jì)理念旨在最大限度地減小電源系統(tǒng)的占用面積，同時(shí)保持卓越的性能水平。作為一款技術(shù)領(lǐng)先的電源模塊，ISM6636x滿足最大帶載6A電流設(shè)計(jì)的需求，也為各種應(yīng)用場(chǎng)景提供了高效、靈活、可定制的解決方案。針對(duì)ISM6636x的設(shè)計(jì)特色，本文將提出三點(diǎn)建議，以進(jìn)一步優(yōu)化模塊性能。

輸入輸出電容放置要求

ISM6636x作為BUCK電源模塊，MOS開關(guān)的控制是實(shí)現(xiàn)BUCK功能的關(guān)鍵，然而在MOS開關(guān)過程中，開關(guān)噪聲是難以避免的。特別是在高頻率快速開關(guān)MOS的影響下，布線中存在著寄生阻抗，如果IC引腳到旁路電容的距離過長，可能導(dǎo)致旁路電容濾波效果不佳，進(jìn)而對(duì)芯片性能產(chǎn)生影響。為了有效降低開關(guān)噪聲，通常將旁路電容盡可能靠近IC放置。

在選擇IC近端的旁路電容時(shí)，常采用高頻性能較好的小容量、小封裝電容進(jìn)行高頻段電容的濾波，一般會(huì)使用100nF~1uF的貼片電容。鑒于大容量電容具有更優(yōu)異的低頻濾波性能，一般會(huì)將大容量電容依次放置在靠近芯片的高頻小電容之后的位置。

同樣地，為最大限度地優(yōu)化高頻干擾，VIN和VCC電容也需要放置在與芯片同層且盡可能靠近芯片的位置。這樣的布局考量旨在有效應(yīng)對(duì)高頻噪聲，確保電源模塊的穩(wěn)定性和優(yōu)越性能。

功率引腳附近需要放置過孔

如圖所示，在VIN/VOUT/PGND近端放置過孔，并在PIN16正下方銅箔上盡可能增加過孔數(shù)量。這些過孔的布局具有以下專業(yè)用途：

01增加近端過孔數(shù)量，有利于IC散熱

ISM6636x作為一款6A的POL模塊，其功率引腳承載著較大的電流。若近端過孔數(shù)量不足，覆銅電流密度分布不均，單個(gè)過孔承受的電流負(fù)載將顯著增加，從而導(dǎo)致芯片溫升上升，進(jìn)而影響芯片整體性能。通過增加近端過孔數(shù)量，能夠有效均衡電流密度分布，提升芯片的散熱效果，保障芯片在高電流情況下的穩(wěn)定運(yùn)行。

02增加近端過孔數(shù)量，有利于減小損耗

當(dāng)IC處于較高溫度時(shí)，其性能會(huì)受到一定程度的影響，內(nèi)部損耗也會(huì)隨之增加。增加芯片近端的過孔數(shù)量可以更有效地減少芯片內(nèi)部的損耗。通過提高散熱效果和有效降低工作溫度，最大程度地維持芯片的性能水平，確保其在各種工作條件下都能夠達(dá)到優(yōu)越的電氣特性。

反饋引腳走線建議

ISM6636x在反饋引腳設(shè)計(jì)上支持兩種分壓方式：一是將反饋引腳VOS直連至輸出端VOUT，另一種是通過分壓電阻連接至輸出端VOUT。

01反饋引腳VOS直連輸出端VOUT

在這種設(shè)計(jì)中，VOS與VOUT通過一顆0R電阻直接連接。為確保信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，建議走線盡量短，并保持線寬在8~10mil的范圍內(nèi)。這有助于降低傳輸過程中的阻抗失配，提高信號(hào)完整性。

02通過分壓電阻連接到輸出端VOUT

在這一設(shè)計(jì)中，VOS與VOUT的分壓電阻靠近IC放置。為優(yōu)化信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，建議采用如下圖所示的布線方式，即通過走差分線路到輸出端電容兩端進(jìn)行電壓采樣。在此情境下，線寬的選擇范圍應(yīng)保持在8~10mil，以確保在傳輸過程中維持較低的信號(hào)失真和最小的傳輸損耗。

這兩種反饋引腳走線布局旨在最大程度地減小信號(hào)傳輸中的電路噪聲和阻抗失配，從而確保在不同分壓放式下ISM6636x的性能得到充分發(fā)揮。

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東莞市長工微電子有限公司成立于2016年5月，坐落于東莞松山湖，擁有專業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，堅(jiān)持自主正向研發(fā)，致力于高性能低壓大電流電源芯片設(shè)計(jì)。針對(duì)XPU供電領(lǐng)域的國產(chǎn)空白，推出全套6A-800A電源解決方案，打破了國外芯片壟斷的現(xiàn)狀。產(chǎn)品包括開關(guān)電源、多相控制器、智能功率級(jí)、電源模塊等，可廣泛應(yīng)用于服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、通訊、消費(fèi)電子等市場(chǎng)。

審核編輯：湯梓紅