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 レイアウトの影響を大きく受けます。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 8-26 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。図 8-27 は、LMR664x0-Q1 の重要な部品の推奨レイアウトを示しています。

• 入力コンデンサは、VIN および GND ピンにできる限り近づけて配置してください。
• VCC のバイパス コンデンサは、VCC ピンの近くに配置します。このコンデンサは、本デバイスの近くに配置し、短く広いパターンで VCC および GND ピンに配線する必要があります。
• 外部 C_BOOT コンデンサが必要な場合：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。
• 帰還分圧器は、本デバイスの V_OUT/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。V_OUT/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、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。
• VIN、VOUT、GND には広いパターンを使います。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。セクション 8.2.1.2.10 で述べたように、最大負荷電流と周囲温度に応じて、R_θJA を低く抑えるには十分な銅面積を使用する必要があります。PCB の上層と下層は 2 オンス銅箔とし、最低でも 1 オンス以上とする必要があります。PCB 設計に複数の銅層を使用している場合は (推奨設計)、これらのサーマル 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 8-26 高速エッジを持つ電流ループ