1 簡介

LDO 封裝熱限制是決定器件功能的關(guān)鍵因素。許多應(yīng)用都需要器件來處理巨大的輸入和輸出電壓差，從而導(dǎo)致由于系統(tǒng)的耗散功率 P_D 而導(dǎo)致結(jié)溫 T_J 顯著增加。高結(jié)溫會(huì)影響壽命可靠性并加快常見故障的發(fā)生（小型 SMD 封裝中的 LDO 熱性能 應(yīng)用手冊）。此外，由于 T_J 上升會(huì)觸發(fā)熱關(guān)斷，LDO 的運(yùn)行區(qū)域可能會(huì)受到限制。因此，器件可能會(huì)無法按預(yù)期運(yùn)行。降低熱阻 R_?JA 對于延長器件壽命和運(yùn)行時(shí)間至關(guān)重要。熱阻是對封裝將熱量散發(fā)到周圍環(huán)境 T_A 能力的度量，通常使用 方程式 1 計(jì)算。

此外，LDO 芯片尺寸可能會(huì)導(dǎo)致熱限制。通過在較小區(qū)域分散等量的熱量，峰值溫度和產(chǎn)生的 R_?JA 參數(shù)可能會(huì)增加。設(shè)計(jì)良好的芯片可以有效地分散 LDO 功率耗散產(chǎn)生的熱量。在 LDO 中，導(dǎo)通 FET 是器件中的主要熱源。芯片有助于將熱量分布并擴(kuò)散到整個(gè)硅片上。然后，熱量傳導(dǎo)到熱阻最低的路徑或?qū)崧首罡叩穆窂健Ｔ诰哂写笊岷副P的封裝中，熱量通過硅片流向 芯片貼裝 材料。到達(dá)芯片貼裝材料后，熱量傳導(dǎo)到散熱焊盤，然后傳導(dǎo)到 PCB，在此處熱量最終流向周圍環(huán)境（又稱為外部環(huán)境）。

熱性能也會(huì)受到 LDO 導(dǎo)通 FET 設(shè)計(jì)的影響。布局合理的導(dǎo)通 FET 可以最大化 FET 面積、周長和縱橫比，從而通過硅片本體將熱量分散到更大的區(qū)域。

在重新設(shè)計(jì) LDO 以減小芯片尺寸時(shí)，替代 FET 形狀可以修改電氣性能。熱性能可以優(yōu)化，以確保 LDO 的電氣性能仍符合數(shù)據(jù)表規(guī)格。最終，TPS74801 芯片面積減小了 72% 以上，同時(shí)還保持了 R_?JA 規(guī)格，從而提高了保持器件熱規(guī)格和精度的能力。