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PCB設計のヒント:電源プレーン処理

2019-07-08 10:05:15
電源プレーンの処理は、PCB設計において重要な役割を果たします。完全な設計プロジェクトでは、通常、電源の処理によってプロジェクトの30%から50%の成功率が決まります。今回は、PCB設計プロセス中の電源プレーン処理で考慮すべき基本要素を紹介します。



電力処理を行うとき、考慮すべき最初の事柄は2つの側面を含んでいる現在の収容力です。
(a)電力線幅か銅の幅のどちらで足りるか。電力線幅を考慮するために、まず電力信号が処理される層の銅の厚さを理解します。従来のプロセスでは、PCB外層(TOP / BOTTOM層)の銅の厚さは10オンス(35um)であり、内層の銅の厚さは実際の状況に従って作成されます。 10Zまたは0.5OZ。 1オンスの銅の厚さの場合、通常の状況下では、20ミルで約1Aの電流を流すことができます。 0.5オンスの銅の厚さ、通常の状況下では、40ミルは約1Aの電流を運ぶことができます。

(b)層変化における孔のサイズおよび数が電源の電流能力を満たすかどうか。まず第一に、我々は単一のビアのフロー容量を理解しなければならない。通常の条件下では、温度上昇は10度です。下の表を参照してください。



スルーホール口径と潮流容量比較表
上の表からわかるように、10ミルのビア1本で1Aの電流を流すことができるので、設計時に電源が2Aの電流である場合は、10ミルのビアを使用して少なくとも2つのビアを開けます。 。一般的に、設計時には、少し余裕を持たせるために、電源チャネルにいくつかの穴を開けることを検討してください。

2.次に、電力経路を検討する必要があります。次の2つの点を考慮する必要があります。
(a)電力経路はできるだけ短くする必要があります。長すぎると電源の電圧降下が激しくなります。電圧降下が大きすぎると、プロジェクトは失敗します。

(b)パワープレーンは可能な限り分割され、細くてダンベル形のセグメントは許されません。

(c)電源装置を分割するときは、電源装置と電源プレーンの間の距離をできるだけ20ミルに近づけてください。 BGA領域の距離が10ミルの場合、電源プレーンがプレーンに近すぎると、ショートする恐れがあります。



(d)電源が隣接する面で扱われる場合は、銅の表皮やトレースの並列処理を避ける必要があります。異なる電源間、特に大きな電圧差を持ついくつかの電源間の干渉を減らすために、主に電源プレーンの重なりを避けなければならず、中間の間隔を避けることは困難です。

電力分割を行うときは、隣接する信号線の交差分割を避けてください。信号がクロスセグメント化されていると(赤の信号線が下図のようにクロスセグメント化現象を起こします)、基準面のインピーダンスは不​​連続になり、EMIとクロストークが発生します。高速設計を行う場合、クロスセグメンテーションは信号品質に大きな影響を与えます。