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19 - ELETTRONICA OGGI 456 - SETTEMBRE 2016
li facilmente all’interno del composto stampato di
plastica del contenitore. Nel caso di POL a potenza
maggiore che dipendono da induttori più grandi e
con corrente più elevata, la collocazione dei com-
ponenti magnetici all’interno del contenitore co-
stringe ad allontanare altri componenti del circui-
to, espandendo così l’ingombro del contenitore sul
PCB. Un ingombro maggiore significa anche con-
tenitore più pesante. Per mantenere piccolo l’in-
gombro e migliorare ulteriormente la dissipazione
termica, gli ingegneri responsabili del packaging
hanno sviluppato un’altra tecnica: il packaging
verticale, detto anche a impilamento o 3D (Fig. 1).
Packaging 3D con induttore impilato esposto
per mantenere ridotto l’ingombro, aumentare la
potenza e migliorare la dissipazione termica
Ingombro ridotto sul PCB, più potenza e presta-
zioni termiche migliori: è possibile ottenere si-
multaneamente tutti e tre questi vantaggi con il
packaging 3D, un nuovo metodo nella costruzione
di regolatori POL (Figg. 1 e 2). LTM4636 è un re-
golatore µModule che incorpora un circuito inte-
grato di regolazione DC/DC, vari MOSFET, circuiti
di supporto e un induttore di grandi dimensioni
per diminuire il ripple di uscita e produrre corren-
ti di carico sino a 40A a partire da un ingresso a
12V convertito in tensioni di uscita regolate con
precisione da 3,3V a 0,6V. È possibile configurare
quattro dispositivi LTM4636 in parallelo affinché
condividano la corrente, in modo da fornire 160A
di corrente di carico. L’ingombro del contenitore è
di soli 16 mm x 16 mm. Eseguendo i calcoli si sco-
pre che la densità di potenza è ottima; ma occorre
tenere presente che non bisogna farsi ingannare
da questo valore. I vantaggi che questo µModule
assicura, consistono nelle sue prestazioni termi-
che, combinazione della straordinaria efficienza
di conversione e capacità di dissipazione termica.
Per mantenere piccolo l’ingombro (BGA da 16 mm
x 16 mm), l’induttore di grandi dimensioni viene
innalzato e fissato a due strutture leadframe di
rame per cui i rimanenti componenti del circui-
to (diodi, resistori, i MOSFET, condensatori e l’IC)
possono essere saldati sotto di esso sul substrato.
Se invece si collocasse l’induttore sul substrato,
il µModule potrebbe facilmente occupare oltre
1.225 mm quadri sul PCB, anziché i soli 256 effet-
tivamente occupati. Questa tecnica offre ai proget-
tisti di sistema un layout del POL più compatto e
presenta anche un altro grande vantaggio, assicu-
rando buone prestazioni termiche.
L’induttore impilato dell’LTM4636 non viene re-
alizzato con un processo di overmolding (incap-
sulato) nel composto di plastica, al contrario dei
componenti rimanenti; è invece esposto all’aria
e grazie ai suoi spigoli smussati e alla struttura
innalzata, l’aria circola più facilmente intorno a
esso e sulla sua parte superiore (bloccaggio mi-
nimo del flusso).
Per una descrizione video di LTM4636, visitare la
pagina
LINEAR TECHNOLOGY
Fig. 6 – La condivisione di precisione della corrente assicura
dissipazione del calore bilanciata fra ciascuno dei quattro
LTM4636 in parallelo; solo 40 °C di aumento con 12 V
IN
e 1
V
OUT
, 160A, 400 LFM
Fig. 7 – Quattro LTM4636 in parallelo con condivisione di precisione della corrente ed efficienza elevata, rispettivamente –
12 V
IN
convertiti a 0,9 V
OUT
a 160A