將電感器直接放置在穩壓器頂部可以提供額外的散熱，因為熱量會同時擴散到元件的頂部和底部。這可以減少 PCB 的尺寸並改善整體散熱，從而延長元件的使用壽命。您的 PCB 設計將決定頂部和底部散熱的比例以及穩壓器的工作溫度。
雖然小型元件的散熱更具挑戰性，但它們也提供了獨特的機會。例如，如圖 1 所示的 Analog Devices LTM4703EY#PBF。
- 這是一款降壓穩壓器，用於為低壓 FPGA 或微控制器核心供電，標稱電壓為 1VDC，最大電流為 12A。
- 由於輸出電壓由外部電阻設定，因此也可以使用其他電壓（例如 5VDC，12A）。甚至可以使用負電壓。
為什麼堆疊電感器很重要？
如果您仔細觀察圖 1，您會發現這款 49-pin BGA 封裝的裝置整合了一個頂部安裝的電感器。此電感器兼具散熱器和降壓穩壓器初級電感的雙重功能。注意：
- 電感器本身相對於穩壓器而言溫度較低。
- 電感器具有較大的表面積，有助於散熱。
散熱改進
將電感器與開關穩壓器進行熱耦合後，電感器即可發揮散熱器的作用。雖然它不能完全取代基於 BGA-pin 的散熱方式，但有助於減少 PCB 散熱焊盤的面積。
電感器散發的熱量取決於穩壓器的運作溫度。大致來說，電感器可提供總散熱量的 5% 至 25%。請閱讀規格書，規格書詳細解釋了散熱設計的複雜性，甚至建議使用 FEA (Finite Element Analysis) 進行建模。
電磁幹擾 (EMI) 改進
整合電感器還有助於降低電 EMI。堆疊式電感器縮短了引線長度，從而減少了形成類似天線的環路的可能性。
圖 1：可以看到 LTM4703 的七個 BGA pins 以及整合式電感器
技術提示：圖 1 顯示了安裝在 EVAL-LTM4703-AZ 評估板上的 LTM4703 穩壓器。
此評估板是一個學習平台，可用於研究實際電路設計。我們可以查看電路拓撲、工作曲線、波形、PCB 佈局，甚至物料清單 (BOM)，以便更好地理解選擇特定元件的原因。
頂部和底部散熱
穩壓器的頂部和底部均有散熱設計。請參考規格書，規格書內顯示：
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如圖 2 所示，電感器是穩壓器中最熱的部分。值得注意的是，規格書聲稱穩壓器僅使用了極簡的散熱片，且沒有強制風冷。此穩壓器從 12VDC 輸入輸出 1VDC、12A 的電流。
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BGA pin 排列成緊密的電熱組。例如，在圖 3 中，我們可以看到一組 18 個 pins 直接連接到一個大型散熱接地板。此外，我們還可以看到一組散熱過孔，它們有助於將熱量傳遞到電路板的另一側。
圖 2：熱成像圖顯示頂部安裝電感器的散熱情況。
技術提示：建議您查看評估板的原理圖。圖中缺少此降壓穩壓器的串聯電感器。這是因為此電感器被視為 LTM4703 穩壓器的內部元件。與驅動器和功率半導體一樣，它無法移除。
圖 3：PCB 佈局，重點在於電源去耦和散熱。