先端FPGA用POL電源設計の勘所、DC-DCモジュールの活用法を紹介（後編）：電源設計 DC-DCコンバーター（4/4 ページ）

1つの事例を紹介しよう。あるシステム設計者の電源に対する要求は、4個のFPGAで構成された負荷に、電源電圧1.5V、負荷電流40Aを供給することだった。供給電力は60Wに達する。

[Alan Chern, Afshin Odabaee, Shuichi Harada，リニアテクノロジー]

独自のフットプリントで放熱性高める

　DC/DC μModuleレギュレータの下部にビアを追加すると、放熱性をさらに高められる。ビアは、プリント基板内部の電源層（パワープレーン）の熱経路になるので、熱を逃がすのに役立つ。ビアはDC/DC μModuleレギュレータのパッド（電極）の直下には配置せず、LGA電極の間に配置する。LTM4601の評価基板のビアのレイアウトを図11に示した。

　DC/DC μModuleレギュレータは、1つのパッケージにすべての機能が搭載されているため、電気的な検討事項がほとんどないという点で、プリント基板の配線レイアウトの比較的簡単であることはこれまで述べた通りである。とはいえ、プリント基板の面積を最小に抑えることが設計の目標であれば、熱設計に対する検討が極めて重要になる。空間、ビア、空気の流れ、基板の層設計が主要なパラメータになる。

　LTM4601の実装パターン（フットプリント）を図12に示した。フットプリントは独自で、基板の電源層とグランド層のレイアウトが簡単にできるようになっている。このレイアウトが適切であれば、LGAパッケージと電源層だけで、十分な放熱性が得られ、パッケージを低い温度に保つ。

図11　 LTM4601の評価基板のビアのレイアウト　ビアはDC/DC μModuleレギュレータのパッド（電極）の直下には配置せず、LGA電極の間に配置する。

図12　LTM4601の実装パターン（フットプリント）　フットプリントは独自で、基板の電源層とグランド層のレイアウトが簡単にできるようになっている。このレイアウトが適切であれば、LGAパッケージと電源層だけで、十分な放熱性が得られる。

Alan Chern氏は、リニアテクノロジーのAssociate Design Engineerを、Afshin Odabaee氏はμModule Product Marketing Managerを務めている。 Shuichi Harada氏は、リニアテクノロジーの日本法人でField Application Engineerを担当している。