介紹

GaN功率集成電路提供超低電容，優良的開關特性，低RDS（ON），封裝在一個小QFN封裝里。這些特性使GaN非常適合在高頻下工作，并支持高密度電源設計。

為了充分利用GaN的這些優勢，必須對GaN功率集成電路的熱管理進行合理的設計。這包括PCB板設計以及熱處理和散熱。

本應用說明包括正確的印刷電路板布局指南和電源示例，以幫助設計師正確設計正確的熱管理。為了避免部件溫度過高、效率低下、外殼溫度過高、部件故障和設計周期過長，必須在設計周期內盡早遵循這些指南。

1.NV611X系列GaN功率器件封裝信息

納微NV611X系列GaN功率集成電路采用5x6毫米QFN封裝。如下圖所示，集成電路引腳包括漏極片（D）、源極片（S）和4個控制引腳。控制管腳管理柵極驅動電源和GaN功率器件的開/關控制，并且外部功率轉換電路的開關電流在每個打開時間段內從漏極板流向源極板。集成電路內部安裝在電源板上，然后用塑料模塑化合物模塑。所有暴露在外的封裝墊和封裝底部的引腳都焊接在PCB上。由于集成電路直接安裝在源焊盤上，所以來自GaN集成電路的熱量必須通過GaN集成電路的底部、源焊盤和焊料排出到PCB板。然后使用熱通孔將熱量傳遞到PCB的另一側，然后在那里進行冷卻。

圖一 GaN NV611X 系列 封裝信息及PCB貼片剖面圖

PCB 設計指南

在設計GaN功率集成電路的PCB版圖時，為了達到可接受的器件溫度，必須遵循一些指導原則。必須使用熱通孔將熱量從頂層IC源焊盤傳導到底層，并使用大面積銅進行PCB散熱。以下布局步驟和說明說明說明了最佳布局實踐，以實現最佳的IC熱性能。

1） 將GaN IC 5x6 mm PQFN封裝在PCB頂層。

2） 在頂層（CVCC，CVDD、RDD、DZ）。將SMD部件盡可能靠近IC引腳！

3） 布置SMD部件、控制、走線和電源板的連接都在頂層。

4） 在兩側的頂層放置大的銅區域，并連接到源焊盤。

5） 將熱通孔放置在源焊盤內部和源焊盤的兩側。

6） 在所有其他層（底部、中部1、中部2）上放置大的銅區域。

（a）放置頂層元器件 (b) 頂層走線，源級走線敷銅

（c）源級增加過孔 (d) 底層走線，源級底層敷銅

PCB布局示例（單低壓側開關配置）

下面的示例顯示了在實際電源PCB設計上實現的正確布局實踐。組件和跟蹤都在頂層。底部和中間層僅用于銅區域和熱通孔。