1 소개

최근에는 PCI Express, Serial ATA 등 GHz급 고속 토토 사이트 후기 신호가 일반화되었습니다 인쇄 회로 기판의 토토 사이트 후기 신호 전송 경로는 함께 연결된 한 쌍의 +/- 와이어이며 솔리드 평면이 기준 평면으로 사용되는 경우가 많습니다 이상적으로는 이 단단한 평면이 신호 품질과 EMC의 관점에서 연속적이어야 하지만 실제로는 보드 작동에 필요한 전원 공급 장치의 수가 증가함에 따라 고체 평면에 슬릿이 나타나고 토토 사이트 후기 배선이 이들과 교차할 수 있습니다

토토 사이트 후기 배선의 특성 임피던스는 슬릿과 교차하는 부분에서 증가합니다 지난번에 우리는 토토 사이트 후기 배선 내의 결합이 강할수록 슬릿-스트래들링 부분에서 토토 사이트 후기 임피던스의 증가가 작아진다는 것을 보여 주었고, 토토 사이트 후기 임피던스의 증가로부터 슬릿에 걸쳐 있는 전체 토토 사이트 후기 배선의 전송 손실을 추정할 수 있음을 보여주었습니다^{1 )}그러나 전송 손실의 증가량은 전자기기의 오작동을 직접적으로 일으킬 만큼 크지 않으며, 노이즈로 인한 오작동이 더욱 우려된다

이번에는 토토 사이트 후기 배선의 슬릿 스팬으로 인한 노이즈 발생에 초점을 맞추고 슬릿이 있는 고체 평면 근처의 자기장 강도에 대한 실제 측정 결과를 보고합니다 그런 다음 슬릿이 있는 고체 평면의 노이즈를 정량적으로 표현하려고 합니다

2실험

그림 1은 우리가 만든 4층 인쇄 회로 기판의 개략도입니다

그림 1 테스트 보드의 개략도

1층 토토 사이트 후기 배선은 일반 FR-4 재질로 제작된 길이 300mm, 절연층 두께 012mm의 마이크로스트립입니다 이러한 특성임피던스를 위해 토토 사이트 후기임피던스(Zdiff)를 공통조건으로 100Ω으로 설정하고, 공통모드임피던스(Zcom)를 설계값 25, 30, 40Ω으로 3가지로 설정하였다 두 번째 레이어의 기준 평면은 토토 사이트 후기 배선의 양쪽 끝에 배치된 SMA 커넥터의 GND 단자에 연결됩니다 이 기판의 세로 방향 중앙에 폭 1, 3, 5 mm의 슬릿을 설치하였다 비교를 위해 기준면에 슬릿이 없는 보드도 만들었습니다 표 1은 테스트 보드 목록이다

표 1생성된 테스트 보드 목록

아니요	토토 사이트 후기 폭 [mm]	지컴 [Ω]
1	0(토토 사이트 후기 없음)	30
2	1	30
3	3	25
4	3	30
5	3	40
6	5	30

이 6가지 유형의 보드에 대해 토토 사이트 후기 배선의 한쪽에서 최대 1GHz까지 거의 균일한 강도의 토토 사이트 후기 신호를 입력하고 반대쪽에 50Ω 저항을 부착하여 30M에서 1GHz까지 전체 보드의 근거리 자기장 강도를 측정했습니다 프로브 높이는 기판 표면으로부터 01mm였습니다 기준면에 슬릿이 없는 보드의 경우 입력 토토 사이트 후기 신호의 +/- 사이에 위상차가 제공될 때 근거리 자기장 강도도 측정했습니다

3결과

그림 2는 Zcom 30Ω, 토토 사이트 후기 폭 3mm(표 1의 4번 기판)의 경우 800MHz에서의 근거리 자기장 강도 분포도입니다

그림 2 근거리 자기장 세기 측정 결과(표 1의 4번)

고체 평면의 자기장 분포는 800MHz에서 기판의 세로 방향으로 물결 모양을 이루고 있으며 슬릿 근처에서 최대 자기장 강도 56dBμV가 관찰되었습니다 반면, 고체면에 슬릿이 없는 경우에는 물결 모양의 자기장 분포가 관찰되지 않았으며, 고체면의 최대 자기장 세기는 45dBμV였다 위의 결과는 토토 사이트 후기 배선을 통해 전파되는 신호의 복귀 전류의 일부가 고체 평면을 통해 흐르고 고체 평면의 슬릿이 노이즈 소스가 된다는 것을 보여줍니다 그림 3은 표 1의 4번 기판에 대해 슬릿으로 분리된 고체면을 커패시터(01μF)로 연결했을 때의 근접 자기장 세기 측정 결과(800MHz)를 보여준다 물결 모양의 자기장 분포는 없었고, 고체면의 최대 자기장 세기도 47dBμV로 감소했다 우리는 토토 사이트 후기 배선의 기준면에 대한 복귀 전류 경로 확보가 노이즈 억제를 위해 중요하다는 것을 확인했다고 믿는다

그림 3 토토 사이트 후기 분할면 사이에 삽입된 커패시터

다음, 그림 도 4는 도 1에 도시된 지점 부근의 자기장 세기를 도시한다 2 토토 사이트 후기 배선의 Zcom이 변경된 경우

그림 4 토토 사이트 후기 배선의 Zcom과 평면의 자기장 세기

Zcom이 증가함에 따라(즉, 토토 사이트 후기 배선 내의 결합이 증가함에 따라) 평면의 자기장 강도가 감소한다는 것을 알 수 있습니다 한편, 그림 5는 Zcom 324Ω 토토 사이트 후기 배선에 대해 슬릿 폭을 변경했을 때 고체 평면에서의 자기장 세기를 측정한 결과를 보여주며, 이는 슬릿 폭과 거의 무관하다

그림 5 토토 사이트 후기 폭과 평면의 자기장 강도

4 고려사항

우리는 토토 사이트 후기 배선의 슬릿을 교차하여 생성된 전자기장의 양을 공통 모드 양으로 정량화하는 것을 고려했습니다 이를 위해 토토 사이트 후기 배선에 대한 음의 위상 전원 공급 장치의 한쪽에 위상 지연을 발생시켜 공통 모드를 생성하고, 위상 지연의 양은 슬릿 스패닝에 의해 생성되는 전자기장의 양과 동일하다고 평가되었습니다 구체적으로, 도 도 6은 고체면에 슬릿이 없는 기판(표 1의 1번 보드)을 사용하고 두 토토 사이트 후기선에 입력되는 신호의 타이밍을 어긋나게 했을 때 고체면(도 2에 도시된 지점)에서의 자기장 세기를 나타낸다

그림 6 토토 사이트 후기 신호의 위상 지연 및 평면의 자기장 강도

위상 지연이 증가함에 따라 고체 평면의 자기장 강도가 증가하는 것을 볼 수 있습니다 무화과 도 7은 토토 사이트 후기 배선의 Zcom을 고체면의 자기장 세기에 따른 위상 지연량으로 나타낸 것이다

그림 7 토토 사이트 후기 배선의 Zcom 및 토토 사이트 후기 신호의 위상 지연

예를 들어, Zcom 324Ω 토토 사이트 후기 배선의 슬릿 스팬에 의해 고체 평면에 생성된 1GHz 근처 자기장 강도는 토토 사이트 후기 배선의 25° 위상차로 인해 발생하는 노이즈와 동일합니다

5요약

근처 자기장 강도 측정 결과 기준면의 슬릿을 가로지르는 토토 사이트 후기 배선이 노이즈 소스가 되는 것으로 나타났습니다 토토 사이트 후기 배선의 슬릿 스패닝으로 인해 고체 평면에 발생하는 노이즈는 슬릿을 스팬하지 않는 토토 사이트 후기 배선에서 토토 사이트 후기 배선 내의 위상차로 표현되었습니다

참고자료

1) 다카하시 잇페이 외: "인쇄 배선판 기준면이 고속 토토 사이트 후기 신호에 미치는 영향", 제20회 전자패키징학회 논문집, pp31~32, 2006

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