정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
오늘날 칩, 패키징 구조, PCB 보드 전원 시스템의 특성을 철저히 이해하지 않으면 고속 전자 시스템을 설계하기 어렵다.사실, 더 낮은 전원 전압, 더 빠른 신호 반전, 더 높은 통합 수준 및 점점 더 도전적인 많은 요구를 충족시키기 위해 많은 전자 설계 회사의 선두 제품 설계 과정에서 전원 및 신호의 무결성을 보장하기 위해 전력 시스템을 분석하는 데 많은 자금, 인력 및 물력을 투입했습니다.
전원 시스템 (PDS) 의 분석 및 설계는 특히 컴퓨터, 반도체, 통신, 네트워크 및 소비자 전자 산업에서 고속 회로 설계 분야에서 점점 더 중요해지고 있습니다.대규모 집적회로 기술이 더욱 축소됨에 따라 집적회로의 전원 전압은 계속 낮아질 것이다.점점 더 많은 제조업체가 130nm에서 90nm로 전환됨에 따라 전원 전압이 1.2V 또는 그 이하로 떨어지고 전류가 크게 증가할 것으로 예상할 수 있습니다.직류 IR 강압에서 AC 동적 전압 변동 제어에 이르기까지 허용되는 소음 범위가 점점 좁아지고 있기 때문에 이 발전 추세는 전력 공급 시스템의 설계에 큰 도전을 가져왔다.
PCB 전원 시스템 설계 개요
일반적으로 AC 분석에서 전원과 땅 사이의 입력 임피던스는 전원 시스템의 특성을 측정하는 중요한 관측 값입니다.직류 분석에서 이 관측값에 대한 확정은 IR 압력강하의 계산으로 변화했다.DC 또는 AC 분석에서 전원 시스템의 특성에 영향을 주는 요소는 PCB 레이어, 전원 패널 레이어 평면의 모양, 구성 요소의 레이아웃, 구멍 및 핀의 분포 등입니다.
전원 공급 장치와 바닥 사이의 입력 임피던스 개념은 위의 요소를 시뮬레이션하고 분석하는 데 사용될 수 있습니다.예를 들어, 전원 접지 입력 임피던스의 매우 광범위한 응용은 플레이트에서 디커플링 콘덴서의 위치를 평가하는 것입니다.판에 일정한 수량의 디커플링 콘덴서를 배치함으로써 판 자체의 특성 공명을 억제하여 소음의 발생을 줄일 수 있으며, 판의 가장자리 복사를 감소시켜 전자기 호환성 문제를 완화시킬 수 있다.전력 공급 시스템의 신뢰성을 높이고 시스템의 제조 원가를 낮추기 위해 시스템 설계 엔지니어는 어떻게 경제적이고 효과적으로 디커플링 콘덴서의 시스템 배치를 선택할 것인가를 자주 고려해야 한다.
고속 회로 시스템의 전원 시스템은 칩, 집적 회로 패키징 구조 및 PCB의 세 가지 물리적 하위 시스템으로 나눌 수 있습니다.칩의 전력망은 교체된 금속층으로 구성되어 있다.각 층은 X 또는 Y 방향의 금속 막대로 구성되어 전원 또는 접지망을 형성합니다.구멍은 서로 다른 층의 금속 막대를 연결한다.
일부 고성능 칩의 경우 코어와 IO 전원에 많은 디커플링 유닛이 통합되어 있습니다.마이크로 PCB와 같은 집적 회로 패키징 구조로 여러 겹의 복잡한 전원 공급 장치나 바닥이 있습니다.패키징 구조의 상단 표면에는 일반적으로 디커플링 콘덴서의 설치 위치가 예약되어 있습니다.PCB에는 일반적으로 대용량 전원 공급 장치와 섀시가 연속적으로 포함되며 일부 크기의 분리 분리 컨테이너 컴포넌트 및 전력 정류 모듈(VRM)이 포함됩니다.접합선, C4 볼록 블록 및 용접구는 칩, 패키징 및 PCB를 연결합니다.
전체 전원 시스템은 집적 회로 구성 요소가 정상 범위에서 안정적인 전압을 제공하도록 보장해야 합니다.그러나 이러한 전원 시스템의 스위치 전류와 기생 고주파 효과는 항상 전압 소음을 끌어들인다.
사실, 이것은 또한 PCB에 배치된 이산화 디커플링 용기의 주파수 범위가 수백 메가헤르츠에 불과하다는 또 다른 매우 중요한 사실을 보여줍니다.주파수가 아무리 높아도 각 분리된 디커플링 용기의 기생 감지와 회로 기판과 구멍의 루프 감지 (콘덴서에서 칩까지) 는 디커플링 효과를 크게 떨어뜨린다.PCB에 분리된 디커플링 컨테이너를 배치하는 것만으로는 전원 시스템의 입력 임피던스를 더 줄일 수 없습니다.수백 메가헤르츠에서 더 높은 주파수 범위까지 패키징 구조의 전원 시스템의 판간 용량과 패키징 구조에 배치된 이산화 디커플링 용량이 작용할 것이다.GHz 주파수 범위 내에서 칩의 전력망 사이의 콘덴서와 칩의 디커플링 콘덴서는 디커플링 솔루션이다.
표시된 예에서 빨간색 선은 PCB에 분리된 디커플링 컨테이너를 배치한 후의 입력 임피던스입니다. 600MHz에서 700MHz까지 4개의 공명 피크가 나타납니다.패키징 구조를 고려한 후, 추가 패키징 구조의 전기 감각은 파란색 선과 같이 공명 피크를 약 450MHz로 이동합니다.칩 전원 시스템을 포함 한 후, 칩의 디커플링 커패시터는 녹색 라인과 같이 30MHz의 매우 약한 공명 피크를 도입하여 고주파 공명 피크를 제거합니다.이 30MHz의 공명은 시간 도메인에서 고주파 변환 신호의 중간 주파수 포락선의 전압 파곡으로 표시됩니다.
