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 | 極簡外圍

ISM6636x(x代表型號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)際需求有針對性地增減其他外圍器件，滿足工程師對于系統(tǒng)整體性能優(yōu)化的需求。

ISM6636x的極簡設(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)用場景提供了高效、靈活、可定制的解決方案。針對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)，其性能會受到一定程度的影響，內(nèi)部損耗也會隨之增加。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、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。

審核編輯：湯梓紅