多層プリント回路基板における電源供給プレーンの等価インダクタンスとデカップリングのためのキャパシタ配置

原田 高志  小林 直樹  

誌名
電子情報通信学会論文誌 C   Vol.J87-C   No.11   pp.899-907
公開日: 2004/11/01
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Print ISSN: 1345-2827
論文種別: 特集論文 (最近の半導体パッケージと高速伝送・高周波実装技術論文特集)
専門分野: 電源供給設計とEMC技術
キーワード: 
実装技術,  プリント回路基板,  電源供給系,  キャパシタ実装,  EMC,  

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あらまし: 
多層プリント回路基板を対象として,チップの動作に必要な電荷の供給や電圧変動による不要電磁波放射を低減するためのデカップリングキャパシタの最適配置に関する設計指針を得るため,電源供給系の等価インダクタンスの定量的な検討を行った.電源供給系を2次元等価回路ネットワークモデルにより表現し,解析を行った結果,電源プレーン,グラウンドプレーン間距離が小さいほど,この系の寄生インダクタンスが小さくなることを確認した.更に,この解析結果をLSI誤動作抑制のためのLSI電源ピン近傍に搭載するキャパシタの最適配置,及び信号パターンが電源プレーン,グラウンドプレーンを貫いて配線された際に生じるビアホール近傍へのキャパシタの配置による放射抑制効果の定量化に応用した.電源電圧変動を一定の範囲とするための両プレーン間の間隔と電源ピン - キャパシタ間距離の関係や,一定の放射抑制効果を得るためのビアホール - キャパシタ間距離と放射抑制効果の関係を定式化することにより,LSIの誤動作や不要電磁波放射を抑制するためのキャパシタ配置の具体的な設計数値を提示した.