2 使用倒装芯片封装管理热量

无论降压转换器的效率如何，功率级都会产生损耗。电源转换器损耗会导致器件结温升高，从而妨碍在较高环境温度下的安全运行。针对高环境温度的转换器设计需要适当的热管理，以确保不超过转换器的建议最大额定结温，从而防止转换器使相邻器件升温。

图 1 使用 LM61440-Q1 降压转换器减小解决方案面积

许多半导体制造商正在采用倒装芯片封装设计来实现转换器。倒装芯片器件通常采用 Quad Flat No-lead (QFN) 封装，在半导体芯片与引线框之间实现低电感连接。这在热性能和噪声性能之间实现了良好的平衡。但是，封装的底部可能没有散热焊盘，这会降低其散热效率。不过，对于倒装芯片器件，可以通过芯片与引线框之间的铜连接实现高效的热传导（图 2 和图 3）。

为了避免温度过度升高，有必要提供一条从着陆焊盘远离器件的高导热路径。连接到器件焊盘的宽引线可以在元件层中实现散热。密集的 PCB 布局会阻碍元件层有效散热，尤其是对于低效（高温）相邻器件。如图 3 所示，各个内层的散热通常比元件层的散热更有效。如果将散热过孔连接到已连接到器件电源或回路引脚的铜上，则可以实现散热。然后，这些通孔将连接到 IC 下方的铜平面，从而增加有效的铜散热面积。在放置过孔时，务必最大程度地减少热瓶颈，同时为电源引脚提供最高的过孔数量和最低的热阻（图 2）。

图 2 用于 PCB 层散热的倒装芯片内核到封装热传导路径的顶视图

图 3 倒装芯片内核到封装热传导路径的电路板层视图