PCB 설계 시 주의사항 1/2, Plane과 부품 배치,노이즈 방사, 다층 기판 등 주의 사항

1. Plane의 배치 시 주의사항

PCB 설계 시 주의사항 중, Plane의 배치는 신호 무결성(SI), 전자기 간섭(EMI) 억제, 전류 루프 최소화에 매우 중요한 요소입니다.
특히, 전력 플레인(Power Plane)과 접지 플레인(Ground Plane)의 배치는 PCB 성능에 직접적인 영향을 미치므로 설계 초기 단계에서부터 신중하게 고려해야 합니다 .

1-1) 전력 플레인과 접지 플레인의 배치

① 인접 배치의 중요성

• 전력 플레인과 접지 플레인은 가능한 한 레이어 스택의 중간 부분에 서로 인접하게 배치하는 것이 좋습니다.
• 이렇게 하면 전력 공급의 임피던스를 줄이고, 전류 루프 면적을 최소화하여 EMI를 줄일 수 있습니다.
• 예를 들어, 8층 기판에서 전력 플레인과 접지 플레인을 양쪽 끝에 배치하면 누화(crosstalk)가 최대화되고, 전류 루프가 커지며, 임피던스 제어가 어렵습니다 .

② 플레인 간의 거리 최소화

• 전력 플레인과 접지 플레인 간의 거리가 멀어지면 전류가 플레인 주변과 신호층을 따라 길게 흐르며, 이로 인해 전류 루프가 커지고, EMC 성능이 저하됩니다.
• 전력 플레인에서 발생하는 전류가 접지 플레인으로 돌아오는 경로가 길어질수록 전자기파 방사가 증가하여 신호 품질에 부정적인 영향을 미칩니다 .

③ 임피던스 제어의 어려움

• 플레인 간의 거리가 멀어질수록 신호가 플레인으로부터 멀어지기 때문에 임피던스 제어가 더 어려워집니다.
• 이는 다른 금속 조각들이 가까이 배치될 경우, 신호의 반사와 간섭이 발생할 수 있기 때문입니다.
• 특히, 고속 신호를 다루는 회로에서는 이 문제가 더 두드러지므로, 반드시 플레인 간의 거리를 최소화해야 합니다 .

1-2) 전류 루프 최소화

① 루프 면적 줄이기

• 전력 플레인과 접지 플레인의 거리가 멀어지면 전류가 넓은 면적을 따라 흐르게 되어 전류 루프가 커집니다.
• 이는 전자기 간섭(EMI)과 신호 손실의 주요 원인이 되므로, 전류 루프 면적을 최소화하는 것이 중요합니다.
• 플레인 간의 간격을 좁게 유지하여 전류가 짧은 경로를 통해 흐르도록 설계해야 합니다 .

② 다층 기판의 장점 활용

• 다층 기판을 사용하면 전력 플레인과 접지 플레인을 인접한 층에 배치하여 전류 루프를 크게 줄일 수 있습니다.
• 이는 신호의 전송 경로를 최적화하고, 전자기 간섭을 효과적으로 억제하는 데 도움을 줍니다 .

1-3) EMI 억제와 신호 무결성 고려

① 신호와 전력 간의 간섭 최소화

• 신호층과 전력 플레인이 인접한 경우, 전력 플레인의 전류 변화가 신호층에 유도되어 EMI가 발생할 수 있습니다.
• 이를 방지하기 위해 신호층과 전력 플레인 간의 거리를 최대한 좁게 유지하고, 필터링을 통해 전자기 간섭을 줄여야 합니다 .

② 임피던스 제어의 중요성

• 플레인 간의 거리가 멀어질수록 임피던스를 안정적으로 제어하기 어려워지므로, 설계 단계에서부터 정확한 임피던스 값을 유지할 수 있도록 해야 합니다.
• 이는 고속 신호와 차동 신호의 품질을 보장하는 데 필수적입니다 .

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2. 레이어 적층(Layer Stack)시 주의사항

PCB 설계 시 주의사항에서 레이어 적층 구조는 신호 무결성(SI), 전자기 간섭(EMI) 억제, 기계적 강도에 큰 영향을 미칩니다.
특히, 고속 신호와 전력층의 배치 방식은 신호의 품질과 PCB의 전반적인 성능을 결정하는 중요한 요소입니다.

2-1) 레이어 스택의 기본 구성

① 신호층과 전력층의 배치

• 신호층은 가능한 한 두 개 이상 인접하지 않도록 배치하는 것이 바람직합니다.
• 내부 신호층은 가급적 수직 방향으로 배열하여 상호 간섭을 줄이고, 신호가 다른 층으로의 크로스토크를 피할 수 있도록 합니다.
• 일반적인 다층 기판에서는 신호층과 전력층을 교대로 배치하여 전류의 흐름이 일관되도록 설계하는 것이 좋습니다.

② 내부 신호층의 대칭 배열

• 내부 신호층은 가능한 한 대칭을 이루는 쌍으로 배열하여 전자파 간섭을 최소화해야 합니다.
• 예를 들어, 수직 방향의 신호층과 수평 방향의 신호층을 교차 배열하면 신호 간의 간섭을 효과적으로 줄일 수 있습니다.
• 이러한 배열은 전자기파가 신호 경로를 따라 이동할 때 발생하는 왜곡을 줄이고, 반사 손실을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

2-2) 신호층과 전력층의 분리

① 외부 신호층의 라우팅 최소화

• 외부 신호층은 EMI의 주요 원인이 되므로, 가능한 한 라우팅을 최소화하는 것이 좋습니다.
• 외부 신호가 필요할 때는 짧고 직선으로 배선하고, 가능한 경우 접지된 구리 패턴으로 플러딩하여 EMI를 줄일 수 있습니다.
• 예를 들어, 고속 신호는 짧고 직접적인 경로로 배선하고, 클록 신호와 같은 중요한 신호는 다른 신호와의 간섭을 피하기 위해 접지로 차폐하는 것이 바람직합니다.

② 접지층의 중요성

• 접지층은 전자기 간섭을 억제하고, 전류의 리턴 패스를 최적화하는 데 매우 중요합니다.
• 다층 기판에서는 각 신호층 아래에 접지층을 배치하여 신호의 전송 경로를 짧게 유지하고, 전류 루프를 최소화할 수 있습니다.
• 특히, 고속 신호가 포함된 PCB는 반드시 충분한 접지층을 포함하여 신호 무결성을 유지해야 합니다.

2-3) EMI 억제를 위한 적층 방법

① 외부 층의 플러딩 (Flooding)

• 바깥층의 신호 라우팅이 완료된 후, 접지된 구리로 플러딩하여 EMI를 억제할 수 있습니다.
• 이는 도금의 균형을 맞추는 데도 기여하며, 전자기파 방사를 줄이는 데 효과적입니다.
• 플러딩된 구리는 신호 간의 간섭을 줄이고, 전자기 차폐 효과를 제공하여 PCB의 전반적인 EMC 성능을 향상시킵니다.

② 층간 간섭 감소

• 전력층과 신호층 사이의 간격을 좁히면 전자기 간섭이 감소하지만, 지나치게 가깝게 배치하면 임피던스 제어가 어려워질 수 있습니다.
• 특히, 전력층과 접지층 사이의 거리를 최소화하여 전류가 짧은 경로를 통해 흐를 수 있도록 설계하는 것이 중요합니다.
• 예를 들어, 4층 기판에서 두 개의 신호층을 인접하게 배치하면 간섭이 커지므로, 반드시 접지층으로 분리하여 배치해야 합니다.

이와 같이, PCB 설계 시 주의사항에서 레이어 적층은 신호 품질, 전자기 간섭, 전류 루프 제어 등 여러 측면에서 중요한 역할을 합니다.
특히, 고속 회로나 고전력 회로에서는 각 층의 배치와 간격을 신중하게 설계하여 최적의 성능을 확보해야 합니다 .

3. 부품 배치 시 주의사항

PCB 설계 시 주의사항에서 부품 배치는 PCB 설계에서 신호 품질, 노이즈 억제, 열 관리 등에 큰 영향을 미치는 중요한 단계입니다.
특히, 클록 신호, 고속 신호, 전력 부품의 배치는 PCB 성능과 신뢰성을 크게 좌우하므로, 다음과 같은 PCB 설계 시 주의사항을 반드시 고려해야 합니다 .

3-1) 클록, 고속 신호, 전력 부품의 배치

① 클록 신호 (Clock Line)

• 클록 신호는 매우 높은 주파수를 가지며, 전자기 간섭(EMI)의 주요 원인이 되므로 배선 길이를 최대한 짧게 유지해야 합니다.
• 일반적으로 클록 라인은 20mm 이내로 배선하는 것이 바람직합니다.
• 다른 신호와의 평행 배선을 피하고, 필요 시 접지 패턴으로 차폐하여 노이즈를 줄이는 것이 좋습니다.
• 클록과 같은 고속 신호는 신호 품질을 위해 직선으로 배치하고, 커브나 꼬임을 최소화해야 합니다.

② 릴레이 (Relay)

• 릴레이의 1차측과 2차측은 완전히 분리하여 전자기 간섭을 줄여야 합니다.
• 코일 단자와 다이오드는 최단 거리로 연결하여 스위칭 시 발생하는 고주파 잡음을 억제할 수 있습니다.
• 고전압 릴레이의 경우 패턴 간격과 폭을 충분히 확보하여 절연 성능을 강화해야 합니다.

③ OP AMP (Operational Amplifier)

• OP AMP의 입력 패턴은 가능한 짧고 두껍게 배선하여 노이즈를 최소화해야 합니다.
• 입력과 – 입력의 배선 길이가 동일해야 신호 왜곡이 최소화됩니다.
• 입력 신호는 전원 패턴과 물리적으로 분리하여 상호 간섭을 줄이는 것이 중요합니다.

3-2) 노이즈 억제를 위한 부품 간 거리

① 부품 간격 최적화

• 고속 신호와 저속 신호는 가능한 멀리 배치하여 상호 간섭을 피해야 합니다.
• 특히, 클록이나 데이터 라인과 같은 고속 신호는 다른 신호와의 간격을 충분히 두어야 합니다.
• 노이즈 민감도가 높은 아날로그 부품은 디지털 부품과 물리적으로 분리하여 배치하는 것이 좋습니다.

② 신호 전류의 루프 최소화

• 신호의 루프 면적이 클수록 자기유도에 의해 노이즈가 증가합니다.
• 전류가 흐르는 경로를 가능한 짧게 유지하고, 전류가 되돌아오는 경로와 인접하게 배치하여 루프 면적을 최소화해야 합니다.
• 다층 기판에서는 신호층과 접지층을 인접하게 배치하여 전류 루프를 줄이는 것이 중요합니다.

3-3) 온도 관리와 방열 설계 고려

① 열 민감 부품의 위치

• 발열이 많은 부품은 열 분산이 용이한 위치에 배치해야 합니다.
• 일반적으로 기판의 중앙보다는 가장자리에 배치하는 것이 효과적입니다.
• 열에 민감한 부품은 열이 덜 집중되는 곳에 배치하여 온도 상승을 억제해야 합니다.

② 방열판 및 열 비아 활용

• 발열이 심한 부품에는 방열판을 추가하거나 열 비아를 통해 기판 내부로 열을 효과적으로 전도해야 합니다.
• 비아의 개수와 직경을 조절하여 열 저항을 최소화하는 것이 중요합니다.
• 필요 시 다층 기판을 사용하여 내부에 넓은 방열 면적을 확보하는 것도 좋은 방법입니다.

③ 공기 흐름 최적화

• 자연 대류나 팬을 이용한 강제 대류를 통해 기판의 열을 효과적으로 방출할 수 있도록 부품을 배치합니다.
• 특히, 고온 부품은 기류가 원활한 위치에 배치하여 열이 쉽게 빠져나갈 수 있도록 해야 합니다.

이와 같이, PCB 설계 시 주의사항에서 부품 배치는 전기적 간섭, 신호 품질, 온도 관리 등 다양한 측면에서 중요한 요소입니다.
이를 고려하여 부품을 배치하면 PCB의 성능과 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

4. Print 기판 실장 설계 시 유의사항

PCB 설계 시 주의사항에서 Print 기판의 실장 설계는 전기적 신뢰성, 기계적 강도, 제조 공정의 효율성을 크게 좌우하는 중요한 요소입니다.
특히, 부품의 기하학적 배치와 패드 설계는 회로의 전기적 특성뿐만 아니라 기판의 구조적 안정성에도 큰 영향을 미칩니다.
PCB 설계 시 주의사항을 중심으로 다음과 같은 점을 고려해야 합니다 .

4-1) 기계적 강도와 신뢰성

① 패턴 길이의 최소화

• 기판 내의 배선은 가능한 짧게 설계해야 합니다.
• 배선이 길어질수록 인덕턴스가 증가하고, 노이즈에 취약해지므로 신호 품질이 저하될 수 있습니다.
• 특히, 전력선이나 접지선은 전류 용량에 맞춰 충분히 넓고 짧게 설계해야 합니다 .

② 충격 및 진동에 대한 고려

• 기계적 강도를 강화하기 위해 부품의 배치는 기판의 외곽보다는 중앙에 집중하는 것이 좋습니다.
• 진동이 많은 환경에서는 부품의 고정을 강화하고, 접착제나 에폭시를 사용하여 부품의 이동을 방지해야 합니다.
• 높은 전류가 흐르는 부품은 기판에 강하게 부착하여 접촉 저항을 줄이는 것이 중요합니다 .

4-2) 실장 위치와 부품의 기하학적 배치

① 중심 배치의 중요성

• 기판의 중심에 전원 공급 장치를 배치하여 각 부품으로 전력을 고르게 분산하는 것이 좋습니다.
• 이는 전류가 기판을 통해 흐르는 동안의 전압 강하를 줄이고, 전력 손실을 최소화하는 데 도움이 됩니다.

② 대칭 구조 설계

• 부품을 대칭적으로 배치하면 전기적 특성이 균일해지고, 전류 분포가 일정해져 열 분산 효과가 향상됩니다.
• 특히, 차동 신호 라인은 대칭 배치하여 신호의 스큐(Skew)를 최소화해야 합니다 .

③ 열 민감 부품의 위치

• 발열이 심한 부품은 기판의 외곽이 아닌 중앙에 배치하여 열이 효과적으로 분산될 수 있도록 합니다.
• 이러한 부품은 기류가 원활한 곳에 배치하거나, 히트 싱크와 같은 방열 장치를 사용하여 온도 상승을 억제해야 합니다 .

4-3) 자동 실장 공정을 고려한 패드 설계

① 패드 크기와 형태

• 자동 실장 시 부품의 크기와 모양에 맞는 패드를 설계해야 하며, 부품의 납땜 품질을 고려하여 충분한 면적을 확보해야 합니다.
• 패드 간의 간격이 좁으면 브릿지 현상이 발생할 수 있으므로, 부품 간 최소 거리를 유지하는 것이 중요합니다 .

② Tear-Drop 생성

• 배선과 패드가 만나는 부분에는 Tear-Drop 구조를 추가하여 기계적 강도를 강화하고, 접속 불량을 방지할 수 있습니다.
• 특히, 고속 신호나 전류가 많이 흐르는 패드에는 Tear-Drop을 적용하여 전류 흐름을 개선해야 합니다 .

③ 솔더 마스크 디자인

• 패드 주위의 솔더 마스크는 패턴의 단락을 방지하고, 납땜 시 플럭스의 흐름을 제어하는 데 중요한 역할을 합니다.
• 특히, BGA와 같은 고밀도 실장 부품에서는 솔더 마스크의 두께와 개구 크기를 신중히 설계해야 합니다 .

이와 같이, PCB 설계 시 주의사항에서 Print 기판 실장 설계는 단순히 부품을 기판 위에 배치하는 것 이상의 복잡한 고려가 필요합니다.
각 부품의 전기적 특성, 기계적 안정성, 열 관리 등을 종합적으로 고려하여 최적의 실장 설계를 수행해야 합니다 .

5. Noise 방사가 적은 신호 배선

PCB 설계 시 주의사항에서 PCB 설계 시, 노이즈 방사는 신호 무결성(SI)과 전자기 간섭(EMI) 억제에서 매우 중요한 요소입니다.
특히, 고속 신호를 다루는 회로에서는 전류 루프 면적을 줄이고, 리턴 전류의 경로를 최적화하는 것이 필수적입니다.
다음은 PCB 설계 시 주의사항으로 노이즈 방사를 줄이기 위한 주요 방법입니다 .

5-1) 신호 전류의 루프 면적 최소화

① 루프 면적의 중요성

• 전류가 흐르는 회로의 루프 면적이 클수록 자기 유도에 의해 노이즈 방사가 크게 발생합니다.
• 이를 방지하기 위해 신호 전류가 가능한 짧은 경로로 흐르도록 배선해야 합니다.
• 일반적인 Print 기판에서는 신호 라인의 루프 단면적을 작게 유지하는 것이 노이즈 방사를 줄이는 가장 효과적인 방법입니다.

② 리턴 경로의 최적화

• 고주파 전류는 가장 가까운 접지(Earth) 경로를 통해 흐르는 경향이 있습니다.
• 신호선 근처에 리턴 전류가 흐를 수 있는 패턴을 설계하여 루프 면적을 줄여야 합니다.
• 이는 다층 기판에서 특히 중요하며, 신호층 아래에 접지층을 배치하여 전류가 바로 아래층을 통해 흐르도록 설계하는 것이 바람직합니다.
• 이렇게 하면 고주파의 리턴 전류가 임피던스가 낮은 경로로 흐르며, 전류 루프의 단면적이 극소화되어 노이즈 방사가 크게 감소합니다.

5-2) 블록화된 기능 회로 배치

① 회로 블록화

• 회로를 기능별로 블록화하여 배치하면 각 블록 간의 상호 간섭을 줄일 수 있습니다.
• 예를 들어, 아날로그 회로와 디지털 회로를 물리적으로 분리하여 배치하면 상호 노이즈 간섭을 줄일 수 있습니다.
• 회로 간 거리를 충분히 확보하고, 필요시 실드 패턴을 추가하여 노이즈 전파를 억제할 수 있습니다.

② 배선 길이 단축

• 신호선의 길이가 짧을수록 루프 면적이 줄어들어 노이즈 방사가 감소합니다.
• 배선을 최단 거리로 설계하고, 가능한 직선으로 배치하여 신호의 반사와 왜곡을 줄이는 것이 중요합니다.
• 특히, 클록 신호와 같은 고속 신호는 가능한 짧고, 직선으로 배선하여 신호의 품질을 유지해야 합니다.

5-3)다층 기판의 활용

① 다층 기판의 이점

• 다층 기판을 사용하면 신호선 바로 아래의 접지층을 통해 리턴 전류가 흐르도록 설계할 수 있어, 전류 루프의 단면적이 크게 줄어듭니다.
• 이는 신호의 임피던스를 안정적으로 유지하고, 노이즈 방사를 효과적으로 억제하는 데 큰 도움이 됩니다.
• 또한, 다층 기판은 전자파 차폐 효과가 있어, 외부로 방출되는 전자기 간섭을 줄일 수 있습니다.

6. 기판 실장 설계의 Point

PCB 설계 시 주의사항에서 기판 실장 설계는 단순히 부품을 배치하는 것뿐만 아니라 전기적 간섭, 노이즈 방사, 기계적 안정성까지 고려해야 하는 복잡한 작업입니다.
다음은 PCB 설계 시 주의사항에서 기판 실장 설계 시 반드시 고려해야 할 몇 가지 핵심 사항입니다 .

6-1) Digital 회로와 Analog 회로의 분리

① 물리적 분리의 중요성

• Digital 회로와 Analog 회로는 전기적 특성이 매우 다르기 때문에, 상호 간섭을 줄이기 위해 물리적으로 분리하여 배치해야 합니다.
• 일반적으로 Digital 회로는 빠른 스위칭 동작으로 인한 전자기 방사를 많이 발생시키며, Analog 회로는 낮은 신호 레벨에서 동작하므로 매우 민감합니다.
• 두 회로를 물리적으로 분리하고, 그 사이에 Shield Pattern을 배치하여 간섭을 억제하는 것이 효과적입니다​.

② 전원 및 접지의 독립성

• Digital 회로와 Analog 회로는 가능한 독립된 전원과 접지를 사용하여 상호 간섭을 최소화해야 합니다.
• 각 회로 블록은 개별적인 전원 분배 네트워크(PDN)와 접지를 가져야 하며, 이를 통해 전류 변동에 따른 전압 강하를 줄일 수 있습니다.
• 다층 기판을 사용하여 각 회로의 전원층과 접지층을 분리하는 것도 좋은 방법입니다 .

6-2) 배선 길이 최소화

① 배선의 유도 성분 감소

• 기판의 배선은 길어질수록 유도 성분이 커지고, 이는 고주파 신호의 손실과 노이즈 방사의 주요 원인이 됩니다.
• 가능한 배선을 짧고 직선으로 설계하여 신호의 전송 지연과 반사를 최소화해야 합니다.
• 특히, 고속 신호는 배선 길이가 신호 품질에 직접적인 영향을 미치므로 매우 신중히 설계해야 합니다 .

② 선로의 임피던스 제어

• 신호의 전송 특성을 안정화하기 위해서는 배선의 임피던스를 일정하게 유지하는 것이 중요합니다.
• 이를 위해서는 선로의 폭, 두께, 층 간 간격을 고려하여 설계해야 하며, 특히 차동 신호는 두 선로의 길이가 동일하도록 배치해야 합니다 .

6-3) Shielding (차폐)와 Ground Line 강화

① Shield Pattern의 활용

• 고속 신호나 민감한 신호는 주변의 간섭을 줄이기 위해 Shield Pattern으로 보호할 수 있습니다.
• 이는 전자기파가 외부로 방출되거나 외부 간섭이 내부로 유입되는 것을 방지하여 회로의 신뢰성을 높입니다​.

② Beta Ground의 중요성

• Beta Ground는 inductance를 최소화하여 신호 무결성을 크게 향상시킬 수 있습니다.
• 이는 특히, 고주파 영역에서 효과적이며, 신호선과 strip line을 형성하여 선로의 낮은 임피던스를 유지하는 데 유리합니다 .

6-4) Loop 면적의 최소화

① Loop Antenna 효과 억제

• 신호가 전송되는 경로와 그 리턴 경로가 멀어질수록 루프 면적이 커지고, 이는 안테나 효과를 일으켜 노이즈 방사를 증가시킵니다.
• 전류가 흐르는 신호와 그 리턴 신호가 최대한 가까운 경로로 배선되어야 하며, 이를 위해 다층 기판에서 접지층과 신호층을 인접하게 배치하는 것이 좋습니다​.

② Mesh 구조의 사용

• 전원/ground 선을 mesh 형태로 구성하여 loop 면적을 줄이면 전자기 간섭을 효과적으로 억제할 수 있습니다.
• 이는 특히 고속 디지털 회로에서 EMI 문제를 해결하는 데 중요한 방법입니다 .

7. 다층 기판의 이점

PCB 설계 시 주의사항에서 다층 기판은 단층 또는 양면 기판에 비해 전기적 성능, 기계적 강도, 열 관리 측면에서 여러 가지 장점을 제공합니다.
특히, 고속 신호 처리와 복잡한 회로 설계에서 다층 기판의 이점은 더욱 두드러집니다.

7-1) 균일하고 낮은 임피던스

① 균일한 기준 전위

• 다층 기판은 각 신호층 사이에 전원층과 접지층을 배치하여 균일하고 낮은 임피던스의 기준 전위를 제공합니다.
• 이는 고속 신호의 신뢰성을 높이고, 신호 무결성을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.

② Beta Ground의 효과

• 다층 기판에서 Beta Ground는 신호 패턴과의 간격이 좁아, 고주파에서의 임피던스를 낮추는 데 매우 효과적입니다.
• 이는 특히, 고주파 신호가 포함된 회로에서 신호의 손실을 줄이고, 전송 특성을 개선하는 데 큰 도움이 됩니다.

7-2) 전자기 차폐와 노이즈 억제

① 내부 전원층과 접지층의 Shield 역할

• 다층 기판의 전원층과 접지층은 평판 구조로 되어 있어, 외부 전자파로부터의 차폐 효과를 제공합니다.
• 이는 회로 내부의 노이즈가 외부로 방사되는 것을 억제하고, 외부의 전자파가 내부로 유입되는 것을 방지하여 EMI를 효과적으로 억제합니다.

② 크로스토크 감소

• 다층 기판은 신호층 간의 거리가 가깝기 때문에 크로스토크를 줄일 수 있습니다.
• 신호가 다른 신호와의 결합을 피하도록 각 신호층 사이에 접지층을 배치하면, 상호 간섭을 크게 줄일 수 있습니다.

7-3) 고밀도 실장 가능

① 회로의 복잡도 증가 대응

• 다층 기판은 단층 또는 양면 기판에 비해 더 많은 배선이 가능하여, 복잡한 회로 설계에 유리합니다.
• 이는 고밀도 실장이 필요한 최신 전자기기, 특히 고성능 컴퓨터나 통신 장비에서 필수적인 요소입니다.

② 내층의 전원층과 Ground층의 형성 용량

• 다층 기판은 내층의 전원층과 접지층 사이에서 형성된 고유의 용량을 통해 교류적으로 동전위가 되며, 신호선 간의 전기적 결합을 줄이는 데 기여합니다.
• 이는 특히, 차동 신호나 고속 데이터 전송에 있어서 중요한 역할을 합니다.

7-4) 신호 전송 품질 개선

① Strip Line 구성의 용이성

• 다층 기판은 내층에 신호선을 배치하여 strip line 형태로 구성할 수 있습니다.
• 이는 신호의 전송 지연을 줄이고, 신호 품질을 크게 향상시킵니다.
• 또한, 외부 노이즈의 영향을 줄이고, 신호의 반사를 최소화하는 데 매우 효과적입니다.

② 안테나 효과의 억제

• 도체 패턴이 외부로 노출되지 않으므로, 안테나 효과에 의한 전자기 방사가 줄어듭니다.
• 이는 기판 내부의 신호가 외부로 방사되는 것을 억제하여, 전자기 간섭 문제를 크게 줄일 수 있습니다.