PCB技術 - PCB多層回路基板の接地方法の設計

多層基板接地方式のPCB設計は、高密度及び高周波応用において、通常4層基板を使用し、電磁互換性（EMC）の面で2層基板より20 DB以上優れている。4層板の場合、通常は完全な接地面と完全な電源面を使用することができます。この場合、接地面に接続されている回路接地線は数組のみであり、動作ノイズには特別な処理が施されている。

各回路のアース線を接地面に接続する方法は、次のようなものがあります。

図：PCB設計：多層PCBボード接地方式

1.単点接地：すべての回路の接地線は接地平面上の同じ点に接続され、直列単点接合と並列単点接合に分けられる。

2.多点接地：すべての回路の接地線は接地に近く、接地線は短く、高周波接地に適している。

3.混合接地：単点接地と多点接地を混合する。

低周波、低電力、同一電力層の間では、単一点接地が最適であり、通常はアナログ回路に使用される。通常、可能な直列インピーダンスの影響を低減するために星結合が使用される。高周波デジタル回路は並列に接地する必要がある。一般的には、貫通した地面の穴を処理するのは比較的簡単である。一般的に、すべてのモジュールは2つの接地方式を使用し、回路のアースと接地面は混合接地方式で接続されています。

多層PCB基板接地方式（二）

たとえば、モジュール自体に2つの接地線がある場合、接地面を分割する必要があります。これは通常、電源面と相互作用します。

接地時には以下の原則に注意すること：

（1）各平面を整列し、関連しない電源平面と接地平面が重複しないようにする。そうしないと、すべての接地平面に障害が発生し、相互に干渉する可能性がある。

（2）高周波の場合、層間は回路基板の寄生容量によって結合される、

（3）デジタル接地面とアナログ接地面などの接地面間の信号線は接地ブリッジを介して接続され、最も近い戻り経路は最も近い貫通孔を介して配置される。

（4）分離接地面付近でクロック線などの高周波トレースを動作させることを回避し、これにより不必要な放射を引き起こす可能性がある。

（5）信号線及びそのループが形成するループ面積はできるだけ小さく、最小ループ規則とも呼ばれる。ループ面積が小さいほど外部放射は少なくなり、外部からの干渉も小さくなります。接地層と信号配線を分割する際には、接地層中の溝割れによる問題を防止するために、接地層と重要な信号トレースの分布を考慮しなければならない。

以上がPCB設計における多層回路基板の接地方法である。2つの主要な側面から多層PCB板の接地方法と注意すべきいくつかの原則を簡単に紹介した。