【導讀】首先給出結論：一般我們把隔離驅動(dòng)芯片的垂直面下方的PCB設為禁止布線(xiàn)層，既不走任何的信號也不放置各類(lèi)元器件，如圖1所示。然后再討論為什么不能布線(xiàn)，最后介紹例外的應用情況。
圖1
為什么芯片下面不建議布線(xiàn)？
因為會(huì )影響正常的信號傳輸??！既然是使用電氣隔離型的驅動(dòng)芯片，你肯定是希望原邊和副邊之間不要有任何牽絆，而且兩者的供電是獨立且符合應用隔離要求的，因此兩邊一般不會(huì )有電氣性的連接線(xiàn)。那么，上橋的參考地，可不可以延展到芯片的原邊側呢？結論是也不要，畢竟空間密接是要產(chǎn)生耦合影響的。通常變化的電壓會(huì )通過(guò)耦合電容注入分布電流；變化的電流則會(huì )引起感應電動(dòng)勢。特別是對于高頻高壓的大功率開(kāi)關(guān)器件，處于上下橋中點(diǎn)位置的dv/dt往往非常大，如果這時(shí)對上橋的源極或者發(fā)射極電位進(jìn)行大面積鋪銅甚至鋪到原邊側就非常危險，可能引入各種大小不一的分布電流，超過(guò)限定值后會(huì )導致邏輯信號錯亂甚至芯片損毀。即使芯片兩側沒(méi)有鋪銅疊層的耦合關(guān)系，驅動(dòng)芯片對dv/dt也有一個(gè)耐受度，就是規格書(shū)的CMTI值，它標志著(zhù)正常使用時(shí)器件能承受的最大dv/dt，英飛凌的驅動(dòng)產(chǎn)品處于業(yè)內領(lǐng)先水平，有些型號高達300V/ns，可以適用于SiC、GaN等高速開(kāi)關(guān)器件。
沒(méi)有電壓變化的大地信號能不能鋪在驅動(dòng)芯片下面？
雖然下橋的地電位相對穩定，但如果是主功率地的話(huà)會(huì )有交變的電流經(jīng)過(guò)，這可能會(huì )對英飛凌隔離驅動(dòng)內部的無(wú)磁芯變壓器傳遞信號帶來(lái)影響。前面有講到，英飛凌的隔離驅動(dòng)產(chǎn)品抗dv/dt能力超強，這是基于磁耦合的電氣隔離技術(shù)（圖二）帶來(lái)的好處，輸入側與輸出側之間的開(kāi)關(guān)指令等信號是以電流變化的形式進(jìn)行傳遞的。而且在信號發(fā)射側和接收側分別有兩組反向繞的線(xiàn)盤(pán)，如圖二。當外部有強電流干擾時(shí)，產(chǎn)生的干擾電流大小相等，方向相反，正好可以相互抵消。另外基于英飛凌多年的芯片邏輯設計經(jīng)驗，產(chǎn)品內部還會(huì )有各種濾波整形電路來(lái)抑制這種干擾。再者電流變化的這種影響除了和干擾源本身大小有關(guān)外，還和相對距離，位置方向等因素關(guān)系密切。這就給看似強干擾的垂直結構提供了可實(shí)施的方案。就是下一節的例外情況。
圖二
驅動(dòng)板直接安裝在模塊上的情況
實(shí)際應用中有沒(méi)有驅動(dòng)芯片下方出現大電流的情況呢？有，比如圖三。驅動(dòng)板整個(gè)焊在模塊的上方，此時(shí)模塊里肯定有電流經(jīng)過(guò)，就非?？赡艹霈F在驅動(dòng)芯片的正下方，但實(shí)際上運行時(shí)并沒(méi)有干擾驅動(dòng)正常的工作，因為這個(gè)變化的電流距離芯片內的無(wú)磁芯變壓器有足夠的距離。根據使用經(jīng)驗，一般5mm以上的距離就沒(méi)有什么問(wèn)題了。
圖三
總結
功率開(kāi)關(guān)器件的驅動(dòng)正下方最好不走任何的信號。如果非要走不可，那就要做好各種驗證工作，確保整個(gè)系統能正常工作，不會(huì )出現丟波、波形畸變甚至誤觸發(fā)波形的情況。比如在不同的負載功率，不同的溫度，各種過(guò)流甚至短路狀態(tài)下都不會(huì )干擾芯片。
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