AN 958: ボード・デザイン・ガイドライン

ID 683073
日付 1/28/2022
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ドキュメント目次

1.5.5. プレーン間キャパシタンス

一次解析として、PCBの電源とグランドプレーンのペアは、直列接続された抵抗、インダクター、およびコンデンサーとして単純モデル化できます。図 6 を参照してください。この単純なモデルでは、表皮効果や誘電吸収などの周波数依存効果は無視されますので、注意してください。

図 6. 電源-グランドプレーンのサンドイッチの簡略化インピーダンス・モデル

図 6 のESLの一次方程式は次のとおりです。

  • ESL = (μ0•h•l)/w

ただし

  • μ0 = 自由空間の透磁率 (32pH/mil)
  • h = 電源プレーンとグランドプレーン間の距離 (単位: ミル)
  • l = 電源プレーンの長さ (単位: インチ)
  • w = 電源プレーンの幅 (単位: インチ)

電源-グランドプレーンのサンドイッチのESLは、デカップリング・コンデンサーがBGAデバイスに電流を供給しているときに見られるスプレッディング・インダクタンスとして解釈できます。したがって、上記のESLの式から、スプレッディング・インダクタンスを減らすには、デカップリング・コンデンサーをターゲットBGAデバイスのできるだけ近くに配置します (キャップからBGAデバイスまでの距離lを最小にします)。さらに、電源-グランドプレーンのサンドイッチに薄い誘電体材料を使用 (hを最小化) し、広いプレーンペアを使用 (wを最大化) すると、デカップリング・コンデンサーから見た実効スプレッディング・インダクタンスを減らすのに役立ちます。