DC/DC コンバータの PCB レイアウトは、最適な設計性能を実現するために重要です。PCB レイアウトが不適切な場合、適正な回路図設計の動作の妨げとなる可能性があります。コンバータが適切にレギュレートしている場合でも、PCB レイアウトが不適切では、堅牢な設計と量産できない設計という違いが生じる可能性があります。さらに、レギュレータの EMI 性能は、PCB レイアウトに大きく依存します。降圧コンバータにおける PCB の最も重要な機能は、入力コンデンサと電源グランドによって形成されるループです (図 8-15 を参照)。このループには、パターンのインダクタンスに応答して大きな過渡電圧を発生させる可能性がある大きな過渡電流が流れます。これらの望ましくない過渡電圧は、コンバータの正常な動作を妨げます。このことから、寄生インダクタンスを低減するため、このループ内のパターンは広く短くする必要があり、ループの面積はできる限り小さくする必要があります。セクション 8.5.2 に、LMR38025 の重要な部品の推奨レイアウトを示します。

• 入力コンデンサは VIN ピンにできる限り近づけて配置し、短くて幅の広いパターンでグランドに接続します。
• LMR38025EVQM に示すように、対称型入力コンデンサの技法を適用します
• C_BOOT コンデンサには広いパターンを使用します。C_BOOT コンデンサは、デバイスのできる限り近くに、BOOT および SW ピンに短くて幅の広いパターンで配置します。C_BOOT コンデンサを簡単に配置できるように、BOOT ピンと SW ピンは隣接しています。
• 帰還分圧器は、本デバイスの FB ピンのできるだけ近くに配置します。R_FBB、R_FBT、C_FF は、使用する場合、本デバイスに物理的に近付けて配置します。FB および GND への接続は、短くする必要があり、かつ本デバイスのそれらのピンに近付ける必要があります。V_OUT への接続は、多少長くなってもかまいません。ただし、この後者のパターンは、レギュレータの帰還経路に静電容量結合する可能性があるすべてのノイズ源 (SW ノードなど) の近くには配線しないでください。
• 内層の 1 つを使って、少なくとも 1 つのグランド プレーンを配置します。このプレーンは、ノイズ シールドと放熱経路として機能します。
• サーマル パッドをグランド プレーンに接続します。WSON パッケージは、サーマル・パッド (PAD) 接続を備えており、PCB のグランド プレーンに半田付けできます。このパッドはヒートシンク接続として機能します。この半田接続の完全性は、アプリケーションの総合的な実効 R_θJA に直接影響します。
• VIN、VOUT、GND に広いプレーンを使用します。コンバータの入力または出力経路でのすべての電圧降下を低減し、効率を最大化するため、これらの配線はできるだけ広くかつ真っすぐにする必要があります。
• 適切なヒートシンクのために十分な PCB 領域を確保します。最大負荷電流と周囲温度に見合った低 R_θJA を実現するため、十分な銅箔面積を確保してください。PCB の上層と下層は 2 オンス銅箔とし、最低でも 1 オンス以上とします。WSON パッケージでは、 3 つ以上のヒートシンク ビアを使用して、サーマル パッド (PAD) を PCB 下層のグランド プレーンに接続します。PCB 設計に複数の銅層を使用している場合は (推奨設計)、サーマル ビアも内部層の熱拡散グランド プレーンに接続することができます。
• スイッチングする領域は、小さく保ちます。SW ピンをインダクタに接続する銅箔領域は、できるだけ短くかつ広くします。同時に、放射 EMI を低減するため、このノードの総面積を最小化する必要があります。

その他の重要なガイドラインについては、以下の PCB レイアウト資料を参照してください。

• 『スイッチング電源のレイアウトのガイドライン』アプリケーション レポート
• 『Simple Switcher PCB レイアウト ガイドライン』アプリケーション レポート
• 『独自電源の構築 - レイアウトの考慮事項』セミナー
• 『LM4360x および LM4600x による低放射 EMI レイアウトの簡単な設計』アプリケーション レポート

図 8-15 高速エッジを持つ電流ループ