내부 전원 및 접지 레이어란?

내부 전원 및 접지 레이어란?

내부 전원 및 접지 레이어는 인쇄 회로 기판 내에서 전원 및 접지 신호를 전달하는 전용 레이어입니다. 이러한 레이어는 PCB 스택 내부에 위치하며 안정적인 전력 분배 네트워크와 회로에 낮은 임피던스 접지 기준을 제공하는 데 매우 중요합니다.

전원 레이어는 일반적으로 세그먼트화되어 보드의 여러 전원 레일을 수용하기 위해 서로 다른 영역으로 나뉩니다. 이러한 세분화는 사용 가능한 공간의 사용을 최적화하고 총 레이어 수를 줄이는 데 도움이 됩니다. 반면에 접지 레이어는 전체 레이어를 채우는 솔리드 평면으로, 리턴 전류에 연속적이고 낮은 임피던스 경로를 제공합니다.

전원 및 접지 레이어의 배치는 적절한 전력 분배, 접지, 고주파 디커플링을 달성하고 전자기 간섭(EMI) 방사를 줄이는 데 중요합니다. 전원 레이어를 접지 레이어 옆에 배치하면 평면 커패시턴스가 생성되어 고주파 디커플링에 도움이 되고 전자파 적합성(EMC) 견고성이 향상됩니다.

신호 라우팅과 관련하여 전원 및 접지 레이어 모두 신호 레이어의 임피던스 레퍼런스 및 전류 리턴 경로로 사용할 수 있습니다. 그러나 특히 민감한 전원 레일의 경우 접지면을 신호 레퍼런스 또는 리턴 경로로 선택하는 것이 좋습니다. 특히 FPGA 설계에서 전원 플레인은 세그먼트화될 가능성이 높아서 스위칭 노이즈가 전원 플레인과 결합되어 디바이스 성능에 영향을 미치기 때문입니다.

이 문제를 해결하기 위해 스택업 토폴로지는 분할된 전력 레이어를 솔리드 접지 레이어 사이에 샌드위치하여 신호 레이어에서 분리하도록 설계할 수 있습니다. 이 토폴로지는 더 많은 접지 레이어가 필요할 수 있지만 레이아웃 중에 분할된 전력면을 교차하는 신호 관리에 대한 우려를 없앨 수 있습니다.