PCB 접지면 소개: 필수 장비

개요

왜 우리가 구리층 우리 보드의 바닥에? 연결되어 있는지 확인하는 것이 왜 그렇게 중요한가요?

접지면 모든 PCB의 기초입니다. 보드의 모든 구성 요소 간에 전기적 연결을 제공하여 서로 통신할 수 있습니다. 효과적인 접지면이 없으면 신호가 엉망이 되어 분류할 방법이 없습니다.

PCB 접지면 소개

접지면은 PCB에서 어떻게 작동합니까?

그것은 단지 오래된 구리 조각이 아닙니다. PCB의 층, 그것은 전류에 대한 견고한 경로를 제공하기에 충분히 두꺼운 특별한 종류의 구리로 만들어져야 합니다.

접지면의 목적은 전류가 흐를 수 있는 넓은 표면적을 제공하는 것입니다. 줄여서 작동합니다 임피던스 증가하는 대역폭. 접지면이 있는 PCB는 그렇지 않은 것보다 전류 용량이 더 큽니다. 이것은 그것을 위해 이상적입니다 고전력 회로 에 사용되는 것과 같은 디지털 논리 또는 고주파 분야의 다양한 어플리케이션에서 사용됩니다.

접지면은 전자기 간섭(EMI)을 줄이는 데 도움이 되기 때문에 중요합니다. 여러 신호가 실행 중이면 서로 간섭하여 문제를 일으킬 수 있습니다. 그만큼 큰 접지면이 낮을수록 신호 간 간섭이 줄어듭니다.

PCB의 접지면

PCB 접지면이 중요한 이유는 무엇입니까?

보드의 모든 구성 요소에 대한 연결 지점을 제공합니다. 이를 통해 전체 시스템에 전기를 고르게 분배할 수 있으므로 핫스팟을 방지하고 단일 구성 요소가 과도하거나 부족하지 않도록 합니다.

전자파 간섭(EMI)을 줄이는 데에도 중요합니다. 이는 특히 PCB가 다음과 같은 민감한 장비나 장치에 근접해 있을 때 문제가 됩니다. 컴퓨터 or 의료 장비. 접지면은 전자기장이 소산되는 경로를 제공함으로써 이러한 간섭을 줄일 수 있습니다.

PCB 접지면의 유형

다양한 유형의 PCB 접지면이 있습니다. 선택하는 유형은 애플리케이션, 예산 및 유연성의 필요성에 따라 다릅니다.

PCB 접지면 유형

어스 그라운드

접지면은 보드에서 가장 큰 구성 요소이며 적절한 기능을 위해 절대적으로 필요합니다.

접지면은 전류가 흐르는 경로를 제공합니다. 전원 공급 장치 그리고 장치 자체. 이렇게 하면 보드의 두 지점 사이에 전압 차이가 없습니다. 제품의 한 부분이 다른 부분보다 더 많은 전력을 필요로 하는 경우 이 두 지점 사이에 추가 연결을 쉽게 추가할 수 있습니다. 하지만 전혀 연결되지 않은 경우 연결을 위한 다른 방법을 찾아야 합니다. 이는 훨씬 더 어려울 수 있습니다.

접지면은 일반적으로 구리 전도성이 높고 저항이 낮기 때문입니다(저항의 반대). 또한 열전도율이 우수하여 다음과 같은 민감한 전자 부품에서 열을 빠르게 분산시킬 수 있습니다. 트랜지스터 또는 마이크로칩.

섀시 접지

단층으로 구성되어 있어 동박 전체를 커버하는 인쇄 회로 기판의 표면. 섀시 접지면은 각 구성 요소의 접지 단자에 연결됩니다. 이렇게 하면 접지 목적으로 많은 양의 표면적을 제공하여 전자기 간섭(EMI)을 줄이는 데 도움이 됩니다.

섀시 접지면은 전자파 차폐 역할도 합니다. 고주파 무선 주파수 간섭(RFI) 및 무선 주파수 간섭(RFI)으로 인한 잡음.

섀시 접지

신호 접지

신호 추적을 위한 낮은 임피던스 접지면을 제공하는 데 사용됩니다. 그들은 종종 전원 공급 장치 아래에 있으며 구리 또는 알루미늄. 이 평면의 크기는 이를 통해 흐르는 전류의 양에 따라 달라집니다.

신호 접지

플로팅 그라운드

이 접지면은 일반적으로 전원 공급 장치 디커플링 커패시터가 IC의 입력 또는 출력 핀 근처에 있을 때 사용됩니다. 전형적인 예는 증폭기 저비용 전원 공급 장치로 디커플링 커패시터 입력 및 출력 핀 바로 옆에 배치됩니다.

플로팅 그라운드

버추얼 그라운드

PCB의 특정 영역에만 존재하는 접지면. 기판의 내면에 위치하며 누화를 줄이고 회로의 성능을 향상시키는데 도움을 줍니다. 가상 접지면은 물리적 접지면과 함께 사용할 수 있습니다. 이 접지면은 어떤 트레이스나 회로에 연결되지 않은 보드의 다른 영역에 위치해야 합니다. 방법.

버추얼 그라운드

AC 접지

접지 도체 역할을 하는 구리 절연층이 있는 인쇄 회로 기판 접지면 유형입니다.

PCB에서 AC 접지면을 사용하는 목적은 보드의 다른 구성 요소의 간섭 없이 전류가 흐르는 경로를 제공하는 것입니다. 전류가 흐르는 경로가 없으면 전기를 사용하는 장치 간에 간섭이 발생합니다.

GND 로고

PCB 접지에 사용되는 방법

PCB 접지에는 몇 가지 다른 방법이 사용됩니다. 여기에는 다음이 포함됩니다.

그라운드 트레이스

이들은 두 개 이상의 전기 구성 요소 사이의 연결을 생성하기 위해 전도성 재료가 취하는 경로입니다. 접지 트레이스는 일반적으로 PCB의 구리 패드를 접지면(인쇄 회로 기판의 다른 모든 레이어 아래에 있는 구리 레이어)에 연결하는 데 사용됩니다. 접지면은 일반적으로 한쪽 끝이 접지에 연결되고 다른 쪽 끝이 전원에 연결됩니다.

그라운드 트레이스

공통 접지면

공통 접지면은 PCB 레이아웃 모든 것을 포함하는 디자인 구성 요소들 단일 접지면에 연결됩니다. 접지면은 전원에 연결되어 공통 전류 반환 채널 역할을 합니다.

공통 접지면

등전위 접지

PCB 표면에 등전위면을 만드는 방법. 이 방법은 구리와 구리 코팅을 사용합니다. 동박 접지면과 동일한 전위에 있는 표면을 만들기 위해 라미네이트합니다.

등전위 접지

전용 그라운드 레이어

이 방법은 PCB가 접지 및 절연 목적으로 단 하나의 레이어만 있을 때 사용됩니다. 전용 접지층은 구리 호일 또는 전도성 에폭시로 만들어지며 비아를 통해 접지면에 연결됩니다. 연결 비아는 납땜 또는 전도성 에폭시로 채워집니다.

전용 그라운드 레이어

PCB의 PCB 접지면 용도

PCB 접지면의 용도는 다음과 같습니다.

소음을 줄이다

이것은 전원 공급 장치에 연결된 큰 구리 영역입니다. 접지면은 회로의 모든 구성 요소에 대한 단일 연결 지점 역할을 하며 전자파 간섭으로부터 구성 요소를 보호하여 회로의 노이즈를 줄이는 데도 도움이 됩니다.

간섭 감소

접지면은 접지 버스에 연결된 PCB의 레이어입니다. 접지 버스는 일반적으로 구리로 만들어지며 전체 보드에서 실행됩니다. 접지면은 구성 요소 간의 전도성을 높이고 다른 구성 요소의 간섭을 줄입니다.

전압 반환

PCB 접지면의 목적은 리턴 전류가 흐르도록 낮은 저항 경로를 제공하는 것입니다. 이를 통해 금속 큰 단일 커패시터 역할을 하는 레이어로 전하를 저장하고 소스보다 느린 속도로 방출합니다. 전압 바꿀 수있다.

신호 반환

PCB 접지면은 회로 기판의 모든 신호에 대한 반환 경로 역할을 합니다. 또한 열을 발산하고 전자파 차폐를 제공하는 데 도움이 됩니다.

Power Integrity

모든 회로 트레이스, 구성 요소 및 기타 전기 경로에 대한 공통 기준점 역할을 합니다. 접지면은 모든 전압에 대해 안정적인 기준점을 제공하여 전압을 서로 비교하고 시스템 전체에 전송할 수 있습니다.

아날로그와 디지털 분수를 구별합니다.

접지면의 또 다른 목적은 회로의 아날로그 부분과 디지털 부분을 구별하는 것입니다. 이러한 구분이 없으면 회로의 전기 신호를 서로 구분할 수 없습니다.

DC 전원 분배

이것은 회로 전원의 음극 측에 연결됩니다. 이는 전류 흐름을 위한 넓은 표면적을 제공하기 위해 수행되어 전기 저항을 줄이고 전류를 증가시키는 데 도움이 됩니다.

누화 폐지

누화는 회로의 다른 부분을 통해 이동하는 전기 신호 사이에서 발생하는 간섭입니다. 신호가 다른 방향으로 이동하는 다른 신호를 가로질러 이동하면 두 신호가 완전히 상쇄되기 전에 서로 여러 번 앞뒤로 반사되는 에코 효과가 있습니다. 이로 인해 음질이나 장거리 데이터 전송에 문제가 발생할 수 있습니다.

PCB 접지면은 모든 신호가 통과하는 다른 신호에 의해 방해받지 않고 자유롭게 이동할 수 있는 영역을 생성하여 이 문제를 제거합니다.

열 발산

이것은 회로 부품을 시원하게 유지하기 때문에 가장 중요한 설계 측면 중 하나입니다. 열 분산이 효율적일수록 회로 기판의 전체 작동이 더 효율적입니다.

PCB의 접지면 용도

PCB에서 접지면 사용에 대한 팁

회로 보드를 접지면에 접지하는 것은 성능을 향상시키는 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 또한 설계에서 실수로 구성 요소를 단락시키지 않도록 하는 좋은 방법입니다. 구성 요소에 단락이 있는 경우 구성 요소가 손상되어 조기에 고장날 수 있습니다.

팁 1- 모든 첨부 파일 확인

PCB를 설계할 때 가장 먼저 확인해야 할 것은 모든 부착물입니다. 접지면이 회로 기판의 나머지 부분에 제대로 연결되어 있는지 확인하십시오.

팁 2 – 그라운드 레이어 전체 유지

그라운드 레이어는 온전하게 유지되어야 하므로 효율성을 감소시키는 비아 또는 기타 기능으로 그라운드 레이어를 분할하지 않으려 합니다.

팁 3 – 공통 접지 지점을 갖습니다.

PCB에서 접지면을 사용하는 경우 공통 접지점이 있는지 확인하십시오. 이렇게 하면 모든 전기 연결이 적절하게 절연되어 회로에 문제가 발생하지 않습니다.

팁 4 – 직렬 비아 사용 최소화

너무 많은 직렬 비아에 의해 접지면이 방해받지 않도록 할 수 있다면 방열판으로 더 잘 작동하고 단락의 위험을 줄일 수 있습니다.

팁 5 – 라우팅 전에 접지 설계

접지 지점을 빠뜨리지 않았는지 확인하려면 먼저 접지면을 설계하십시오. 라우팅. 이렇게 하면 회로의 어떤 부분을 접지해야 하고 접지 지점이 어디로 가야 하는지 식별하는 데 도움이 됩니다.

팁 6 – PCB의 전류 흐름 이해

접지면 설계를 시작하기 전에 전류가 PCB를 통해 흐르는 방식을 이해해야 합니다. 전류는 양수, 음수 또는 균형으로 분류할 수 있습니다. 포지티브 전류는 포지티브 소스(예: LED) 네거티브 싱크(예: 접지면)로. 음의 전류는 음의 소스(예: 저항기)에서 양의 싱크(접지판)로 이동합니다. 균형 잡힌 전류는 이름에서 알 수 있듯이 동일한 양의 양의 전류와 음의 전류가 흐릅니다.

팁 7 – 동적 분산에 대비

PCB를 설계할 때 동적 변동에 대비했는지 확인하고 싶을 것입니다. 동적 분산은 작동 중 회로 성능의 실제 값과 가정된 값 간의 차이입니다. 이는 온도 또는 기타 환경 요인의 변화뿐만 아니라 설계된 것과 다른 방식으로 사용되는 구성 요소로 인해 발생할 수 있습니다.

팁 8 – 아날로그 및 디지털 신호 확인

회로 기판을 설계할 때 접지면은 신호 흐름을 돕는 중요한 구성 요소입니다. PCB의 아날로그 및 디지털 신호를 확인하여 제대로 작동하는지 확인해야 합니다.

맺음말

PCB 접지면은 매우 중요하며 적절하게 설계되어야 합니다. 대부분의 전류가 접지를 통해 전원으로 되돌아가는 것을 고려하여 가능한 최대 면적을 커버하기 위해 적절한 크기를 사용하십시오.