allegro 标注尺寸

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    如何利用3D封装和组件放置解决POL稳压器散热难题？

    用于大功率 POL 稳压器模块的 3D 或垂直封装技术升高了电感器放置位置，将其作为散热器裸露于气流中。DC/DC 电路的其余部分安装在电感器下面的衬底中，以使封装占用较小的 PCB 面积，并提高其热性能。

    Model Construction without Mold：未模制的模型结构

    High Current Carrying Paths to Power Inductor：进入功率电感器的大电流通路

    More EffecTIve Use of Substrate Copper for both Lower Impedance Board ConnecTIons and Better Thermals：更有效地用铜衬底降低电路板连接阻抗并改进散热

    Topside Heat Sinking UTIlizing Power Inductor：将功率电感器放置在封装**部起散热作用

    POWER INDUCTOR：功率电感器

    AIRFLOW：气流

    Excellent Thermal ConducTIon：出色的热传导

    具裸露叠置电感器的 3D 封装：占板面积很小、功率提高、散热性能改善

    采用 3D 封装这种构造 POL 稳压器的新方法，可以同时获得 PCB占板面积很小、功率更大、热性能更高这 3 个优点 （图 1 和图 2）。LTM4636 是一款μModule （微型模块） 稳压器，具内置 DC/DC 稳压器 IC、MOSFET、支持性电路以及一个大的电感器，可降低输出纹波，提供高达 40A 的负载电流，并从 12V 输入提供精确稳定的 3.3V 至 0.6V 输出电压。4 个 LTM4636 器件可以均分电流，以提供 160A 负载电流。该器件的占板面积为仅为 16mm x 16mm。如果计算一下，功率密度是非常高的。不过，要记得不要被数字愚弄。对系统设计师而言，这款 μModule 稳压器的好处是热性能，以及令人印象深刻的 DC/DC 转换效率和散热能力。

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    PCB材料

    PCB一般由叠层组成，这些叠层可能用纤维增强型环氧树脂（FR4）、聚酰亚胺或罗杰斯（Rogers）材料或其它层压材料制造。不同层之间的绝缘材料被称为半固化片。

    可穿戴PCB设计需要关注的几个关键

    可穿戴设备要求很高的可靠性，因此当PCB设计师面临着使用FR4（具有较高性价比的PCB制造材料）或更先进更昂贵材料的选择时，这将成为一个问题。

    如果可穿戴PCB应用要求高速、高频材料，FR4可能不是较佳选择。FR4的介电常数（Dk）是4．5，更先进的Rogers 4003系列材料的介电常数是3．55，而兄弟系列Rogers 4350的介电常数是3．66。

    可穿戴PCB设计需要关注的几个关键

    多层电路板的叠层图，图中展示了FR4材料和Rogers 4350以及核心层厚度。

    一个叠层的介电常数指的是叠层附近一对导体之间的电容或能量与真空中这对导体之间电容或能量的比值。在高频时，较好是有很小的损耗，因此，介电系数为3． 66的Roger 4350比介电常数是4．5的FR4更适合更高频率的应用。

    正常情况下，可穿戴设备用的PCB层数从4层到8层。层的构建原则是，如果是8层PCB，它应能提供足够的地层和电源层并将布线层夹在中间。这样，串扰中的纹波效应就能保持较小，并能显着减少电磁干扰（EMI）。

    在电路板版图设计阶段，版图安排方案一般是将大块地层紧靠电源分配层。这样可以形成很低的纹波效应，系统噪声也能被减小到几乎为零。这对射频子系统来说尤其重要。

    与Rogers材料相比，FR4具有较高的耗散因数（Df），特别是在高频的时候。对于更高性能的FR4叠层来说，Df值在0．002左右，比普通FR4要好一个数量级。不过Rogers的叠层只有0．001或更小。当将FR4材料用于高频应用时，就会在插损方面产生明显的差异。插损被定义为在使用FR4、Rogers或其它材料时信号从A点传输到B点的功率损失。