4 結語

LDO 在結至環境熱阻 θ_JA 方面的熱性能在很大程度上取決于 PCB 設計。但 PCB 對熱性能的影響最終受限于 LDO 的封裝類型。具有散熱焊盤的封裝（例如 WSON 和 TO-252 封裝）具有更強的散熱能力，因此與最壞情況的 1S0P 近似布局相比，其 θ_JA 整體降幅更大，分別達到 74% 和 71%。SOT-23 封裝體積更小，但仍有 54% 的顯著降低。圖 3-5 表明，與數據手冊規格相比，采用熱優化布局可使 θ_JA 降低 32% 至 55%。該結果表明，使用數據表中規定的 θ_JA 進行熱性能計算，得到的是偏保守的熱性能估算值。但設計人員需注意，高效熱布局可支持更高的工作環境溫度、更高的功耗水平，或同時兼具這兩項優勢。

圖 3-6表明，無論采用何種封裝，隨著 PCB 銅含量增加，熱性能提升會逐漸趨于飽和。對于這三款封裝，熱增強型布局的銅面積約為熱飽和型布局的一半，但其θ_JA 的差異在 8% 以內。同樣，通過增加散熱過孔實現的熱性能提升也會趨于飽和。從熱飽和型布局的結果可知，在 PCB 上額外增加過孔所帶來的好處很小。采用類似熱增強型布局的設計，即可實現足夠的熱性能。對于更緊湊的設計，可參見圖 3-4，該圖展示了 TLV755P (SOT-23) 的測量結果。這些結果表明，需最大限度增加頂層與底層的銅含量，因為這兩層不受額外 PCB 材料包裹，是散熱效率最高的區域。只需在器件周圍增設散熱過孔，即可將 LDO 產生的熱量有效傳導至其他銅層。在使用沒有散熱焊盤的封裝（例如 SOT-23 封裝）進行設計時，這些過孔尤為重要。在這類情況下，也可將散熱過孔直接設置在器件正下方，即熱量產生最多的區域。根據 https://www.jedec.org/system/files/docs/JESD51-9.pdf，帶有散熱焊盤的封裝需在散熱焊盤區域設置盡可能多的散熱過孔。最后，所有內部斷開布局圖 3-6 的數據表明，如果可能，必須在內層上加入額外的覆銅，即便這些銅箔未直接與 LDO 相連，也能對熱性能產生積極影響。