最新リードレス電源ICの実力（ノイズ/効率/発熱）

スイッチング電源ICの基板実装技術

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リードレス電源ICの進化と特徴

リードレス電源ICは，端子が外部に露出していない構造をもつパッケージで，寄生インダクタンスを低減し，高周波特性やノイズ抑制性能を向上させています．MOSFET化やフリップチップ構造の採用により，小型化と高効率化が進みました．

最新の製品では，MOSFET駆動技術を活用してリンギングを抑制し，ノイズ低減を実現しています．また，ボンディング・ワイアーからカッパ・ピラーへの変さらにより，信頼性と安全性が向上しました．

ノイズと効率の改善

MOSFET駆動技術では以下の改善が見られます:

1. リンギング抑制によるノイズ低減
2. スイッチング波形の最適化でEMI対策を強化
3. 周波数拡散機能による伝導ノイズと放射エミッションの抑制

効率においても，MOSFETのオン抵抗が低減されたことで損失が削減されました．LT8614ではピーク効率89%でしたが，改良型のLT8640では92%以上を達成しています．

発熱特性と小型化

発熱特性は回路設計において重要な要素です．LT8614とLT8640の比較では，同じ条件下でLT8640は約半分の温度上昇に抑えられています：

1. LT8614：5V/4A時にΔT=46.8℃
2. LT8640：5V/4A時にΔT=23.9℃

これにより，小型化された基板でも十分な放熱性能が確保されています．

フリップチップ構造とは

フリップチップ構造は，ICチップを上下反転させて基板に直接接続する技術です．この方法では従来のボンディングワイアーを排除し，カッパーピラーを使用して接続します．これにより以下の利点があります：

1. 寄生インダクタンスの低減による高周波特性向上
2. 信頼性向上とリンギング抑制
3. 小型化による基板設計自由度の向上

MOSFET駆動技術とその利点

MOSFET駆動技術は，高速スイッチング時に発生するリンギングを抑制するために重要です．この技術ではゲート駆動波形を最適化し，EMI対策やノイズ低減効果を得ることができます．また，周波数拡散機能との組み合わせで伝導ノイズや放射エミッションも効果的に抑制できます．〈著：ZEPマガジン〉

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著者紹介

• 2003年　パデュー大学大学院を卒業
• 2007年　リニアテクノロジー株式会社にFAEとして入社
• 2017年　アナログ・デバイセズ株式会社 車載ビジネス・デブロップメント・スペシャリスト．主に新製品の企画や開発に携わる

著書

1. ［VOD］小型＆高出力！高効率電源設計のためのSiC/GaNトランジスタ活用 100の要点，ZEPエンジニアリング株式会社．
2. ［VOD］Before After！ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】/【IoT・無線・通信編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
3. ［VOD］Before After！ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】，ZEPエンジニアリング株式会社．

参考文献

1. ［VOD］Before After！ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】/【IoT・無線・通信編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
2. ［VOD］Before After！ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
3. ［VOD/KIT/data］一緒に作る！LLC絶縁トランス×超高効率・低雑音電源 完全キット，ZEPエンジニアリング株式会社．
4. ［VOD］高速＆エラーレス！5G×EV時代のプリント基板＆回路設計 100の要点，ZEPエンジニアリング株式会社．
5. ［VOD］ Before After！ ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】/【IoT・無線・通信編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
6. ［Book/PDF］デシベルから始めるプリント基板EMC 即答200，ZEPエンジニアリング株式会社．
7. ［VOD/KIT］ポケット・スペアナで手軽に！基板と回路のEMCノイズ対策 10の定石，ZEPエンジニアリング株式会社．
8. ［VOD］事例に学ぶ放熱基板パターン設計 成功への要点，ZEPエンジニアリング株式会社．
9. ［VOD］Pythonで学ぶ マクスウェル方程式 【電場編】＋【磁場編】，ZEPエンジニアリング株式会社．