研究關(guān)于電源管理的開(kāi)關(guān)頻率與電磁干擾之間的平衡

好的功率轉換器除了要有較高的開(kāi)關(guān)頻率之外，也要顧及系統的轉換效率及電磁干擾。各方面都要兼顧，力求取得適當的平衡。開(kāi)關(guān)頻率越高，電源開(kāi)關(guān)、整流器及控制電路的開(kāi)關(guān)損耗便會(huì )越高。以模塊式DC/DC轉換器來(lái)說(shuō)，只要提高開(kāi)關(guān)頻率便可采用較小的濾波器及能源存儲元件，這是提高開(kāi)關(guān)頻率的好處。但以采用硬開(kāi)關(guān)的系統來(lái)說(shuō)，電源管理芯片的高頻信號會(huì )出現較多諧波，令芯片與散熱器或供電層之間的雜散電容出現大量位移電流。這些位移電流甚至會(huì )流入變壓器的線(xiàn)圈電容，最后甚至會(huì )造成共模干擾。

采用DC/DC轉換器的控制與驅動(dòng)系統來(lái)說(shuō)，工程師設計集成電路及其封裝時(shí)，已考慮到磚塊轉換器的結構而做出適當的調節。以電路的設計來(lái)說(shuō)，更高的技術(shù)集成度、板上高電壓穩壓器、更高時(shí)鐘頻率以及可編程壓擺率的低射穿驅動(dòng)器都適合新一代的設計采用。散熱是設計電源管理IC需要面對的主要問(wèn)題。電源管理IC內置的驅動(dòng)器、穩壓器通道晶體管以及電源開(kāi)關(guān)都設于裸片的外圍，緊貼焊盤(pán)。這些內置芯片及晶體管進(jìn)行操作時(shí)，熱能會(huì )傳遍整顆裸片，形成一幅由不同等溫線(xiàn)組成的熱能“分布圖”。若不同的晶體管分別設于不同的等溫線(xiàn)之上，部分次電路便會(huì )在性能上受到影響。集成電路的線(xiàn)路布局必須做出調整，例如，芯片正常操作時(shí)，不同晶體管在同一時(shí)間內都處于相同的溫度之下，但要取得這樣的效果并不容易。電源管理IC的縮微圖顯示部分芯片經(jīng)常采用交叉耦合的設計，以便可以在初期階段減少熱能的耗散量。

無(wú)引線(xiàn)導線(xiàn)封裝是一種有導線(xiàn)的芯片級封裝，其優(yōu)點(diǎn)是可以提高芯片的速度，降低熱阻以及占用較少印刷電路板的板面空間。由于這種封裝具有體積小巧且外型纖薄的優(yōu)點(diǎn)，因此最適用于設有模塊式DC/DC轉換器、元件較為密集的多層式印刷電路板。

LLP 封裝有如下的優(yōu)點(diǎn)：低熱阻；較少寄生電子響應；可以充分利用電路板板面空間，以支持更多其他功能；封裝纖薄、輕巧。

集成電路的封裝設計過(guò)程涉及很多繁復的工序，例如要為散熱及機械系統建立模型，以便進(jìn)行測試；此外，進(jìn)入生產(chǎn)及測量階段之后，裸片上的實(shí)際測量數字或模擬圖所示的熱能分布數字必須與有限接線(xiàn)電路模型互相比較。針對設于新封裝內的測試裸片，測量其二極管的正向壓降，可取得裸片的實(shí)際測量數字。很多不同的遠程二極管溫度傳感器芯片都采用這種經(jīng)過(guò)長(cháng)期測試、證實(shí)有效的技術(shù)，以便能夠為新一代的微處理器、數字信號處理器及數字特殊應用集成電路提供更可靠的防護。也可利用測試裸片內置的一個(gè)或多個(gè)二極管將熱能傳入，以核實(shí)裸片的熱特性。