수직 라우팅 규칙은 상호 인덕턴스로 인한 누화를 줄이기 위해 인접한 신호 레이어의 리드가 서로 수직이 되어야 함을 의미합니다. 고주파 신호에서 용량성 결합에 의해 생성된 누화는 수직 리드 사이에 전류 스파이크를 생성하는 주요 구성 요소를 설명합니다.
신호가 시간에 따라 변하거나 더 낮은 주파수(수 GHz 미만)에서 변경되면 인접한 신호층 수직 배선 조각의 결합 정전 용량이 거의 간섭하지 않습니다. 무선 주파수(RF) 대역(수십 GHz)에서 리드 사이의 엇갈림은 공동 공진을 생성하고 접지 도체 구조로 둘러싸여 있지 않으면 일부 특정 주파수 지점에서 전자기 공진을 생성합니다. 이때, 리드가 서로 수직이더라도 리드 사이에 강한 누화(crosstalk)가 발생합니다.
모든 주파수 지점에서 간섭을 제거하기 위해서는 다층 기판을 사용하고 신호층 사이에 절연층을 사용하는 것이 간단하고 효과적인 방법입니다. 이것은 신호가 고속으로 변하는 현대 응용 분야에서 특히 중요합니다. 직교 라인 간의 결합 강도가 확실하지 않은 경우 기본 누화 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 수직 리드를 확인하여 이들 사이의 누화가 잡음 허용 범위 내에 있는지 확인해야 합니다. 이 시점에서 수직 배선의 주요 문제인 신호 반환 경로에 대한 더 많은 계획이 필요합니다.
이것은 종종 논란을 일으키는 고전적인 "준수/회피" 규칙입니다. 일부 PCB 설계자는 열 오버슈트를 방지하기 위해 사용하지 않으며 납땜 및 조립에 문제가 발생하지 않는다고 말합니다. 다른 그룹의 사람들은 모든 비행기가 연결될 때 열 비아를 사용해야 한다고 주장합니다. 그들은 누구입니까?
그들의 견해는 다양한 상황에 적용할 수 있습니다. 기판을 수동으로 납땜하는 경우, 납땜 문제로 인해 발생하는 구리층 열 발산의 납땜 오버홀을 보상하기 위해 납땜 인두 팁의 온도를 높여야 합니다. 하지만 웨이브 솔더링을 사용한다면 방열 방지 오버홀을 사용하여 장치 풀림, 콜드 솔더링, 기념비 등의 현상을 방지해야 하므로 총알을 깨물고 방열 방지 사용을 주장하는 것이 좋습니다. 오버홀 디자인.
이 PCB 배선 규칙은 아마도 가장 사랑받고 미워하는 것일 것입니다. 오늘날에도 여전히 많은 PCB 설계자들이 배선이 직각으로 회전할 수 없다고 주장하는 것을 봅니다. 그 이유는 다양합니다. 예를 들어, 직각으로 돌 때 납의 움직임에 전자가 구부러지기 어렵다고 말하지만, 그들은 그것에 대해 생각하지 않고, 보드의 모든 구멍이 납에 수직일 수 있습니다. 45도 모서리가 리드 길이를 줄일 수 있고 모든 직각 모서리 배선을 모따기해야 하는 것과 같은 몇 가지 이유는 더 신뢰할 수 있습니다. 다른 사람들은 직각 모서리가 보드 산성 에칭 용액에서 산성 부식 트랩을 생성할 것이라고 말합니다. 현재 널리 사용되는 알칼리 보드 에칭 용액에서는 문제가 되지 않습니다.
보드가 50GHz 이상의 고주파수(밀리미터파 레이더/5G 통신 포함) 회로에서 작동하지 않는 한 직각 리드 턴에 대해 걱정할 필요가 없습니다. 실제로 보드를 라우팅하여 리드를 배치할 때 원하는 각도를 사용할 수 있습니다. PCB 설계 소프트웨어에 내장된 전자기장 솔버 기능을 사용하는 경우 배선을 더 쉽게 만듭니다.
즉, 경험의 세 가지 배선 규칙입니다. "3W" 규칙의 첫 번째 버전은 두 개의 인접한 리드 사이의 간격이 리드 너비의 3배 이상이어야 하며 리드 사이의 전자기 간섭을 줄이는 리드 사이의 자속 결합을 줄이는 것입니다. 리드.
이 규칙은 리드 사이의 전자기 결합이 리드 사이의 거리가 아니라 리드 루프의 중첩 영역에 비례한다는 사실을 잊어버릴 수 있습니다. 따라서 리드 루프의 중첩 영역을 줄임으로써 리드 간격이 3W 규칙에 의해 제한되지 않습니다. 수직 배선과 마찬가지로 기본 EMI 시뮬레이션을 통해 다양한 배선 간격의 영향을 조사할 수 있습니다.
"3W" 규칙의 또 다른 버전은 리드 길이 매칭에 사용되는 톱니 배선을 나타냅니다. 여기서 톱니 폭은 리드 폭의 3배 이상이어야 하며 리드 임피던스의 불연속성을 최소화해야 합니다.
이 규칙은 최신 PCB 설계에서 전원 공급 장치를 접지 근처에 배치해야 하는 PCB 접지 레이어와 전원 레이어 중첩 거리를 정의하므로 충분한 층간 커패시턴스를 가질 수 있으므로 고속에서 전력 변동을 줄일 수 있습니다. 회로 보드.
그러나 실제 측정 결과는 결과가 복잡하다는 것을 알게 될 것입니다. 20H 규칙을 준수하기 위해 300MHz에서 시간이 지나면 표준 이름이 전자기 복사를 줄일 수 있습니다. 그러나 접지 - 전원 공급 장치 층 사이에 고주파 공진이 나타나며 도파관과 구조가 유사하지만 대신 라인 사이의 고주파 간섭을 악화시킵니다.
따라서 실제로 GHz 내의 회로 주파수라면 20H 법칙을 따를 수 있고, 그렇지 않으면 20H 법칙이 더 나쁜 결과를 가져올 수 있습니다.
