고속 PCB 설계 원칙: 트레이스를 짧고 직접적으로 유지하세요

저는 친구들과 바비큐 파티에서 직접 경험하기 전까지는 "적을수록 좋다"는 생각을 정말 믿지 않았습니다. 저는 "그릴마스터"였고, 이는 스테이크의 양념과 그릴링을 담당한다는 의미였습니다. 저는 간단한 소금과 후추 양념을 선택했고, 소금을 좋아하는 사람으로서 하늘은 제한이 없다고 생각했습니다. 글쎄요, 스테이크는 대부분의 친구들이 먹기에는 너무 짰습니다. 짠 스테이크는 입에 나쁜 맛을 남기고, 긴 트레이스가 많은 고속 PCB도 마찬가지입니다. PCB에 길고 구불구불한 트레이스는 EMI를 증가시키고 부동산 비용을 치르게 할 수 있습니다. "적을수록 좋다"를 실천하여 트레이스를 짧고 직접적으로 유지하면, 아무도 여러분의 설계를 맛없다고 생각하지 않을 것입니다.

긴 트레이스가 EMI 위험을 증가시킵니다

여러분도 알다시피, 고속 PCB 설계는 종종 EMI 문제를 겪습니다. 이 EMI 위험은 전송 또는 수신 안테나 역할을 하는 긴 트레이스에서 발생할 수 있습니다. 긴 트레이스는 더 많은 거리를 커버하기 때문에, 민감한 회로가 중간에 영향을 받을 가능성이 증가합니다. 짧은 트레이스를 사용하여 직접 경로를 취하면 안테나와 트레이스 근접성으로 인한 EMI 위험을 줄일 수 있습니다.

아무도 일부러 스테이크에 과도하게 소금을 치지 않는 것처럼, 아무도 일부러 트레이스를 EMI의 안테나로 만들려고 하지 않습니다. 아마도 고주파가 캐패시터의 임피던스를 변경했거나, 반환 전류가 접지면에서 예상치 못한 루프를 형성했을 것입니다. 어떤 이유이든, 안테나 방사를 완화하는 최선의 방법은 트레이스를 짧게 하는 것입니다. 안테나는 전송하거나 수신할 수 있으므로, "소음이 많은" 회로와 "조용한" 회로 모두에서 트레이스를 짧게 해야 합니다. 작은 안테나는 항상 큰 안테나보다 덜 방사하거나 수신합니다.

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트레이스 자체만이 고속 PCB 설계에서 EMI를 방사할 수 있는 유일한 것은 아닙니다. 접지면의 간격도 트레이스가 지나갈 때 안테나로 작용할 수 있습니다. 트레이스를 짧고 직접적으로 유지하되, 접지면의 간격을 건너는 비용으로는 하지 마십시오.

대륙을 가로지르는 트레이스는 분명히 너무 길 것입니다.

긴 트레이스는 비용이 더 많이 듭니다

트레이스가 길수록 더 많은 부지를 차지하게 됩니다. 트레이스가 적을수록 돈이 더 많이 듭니다.

인쇄 회로 기판 디자이너들은 항상 더 작게 만들라는 압박을 받고 있으므로, 트레이스를 더 짧게 만들라는 문제에 더해보겠습니다. 트레이스 자체가 공간을 차지할 뿐만 아니라, 트레이스 주변에는 여유 공간도 더 필요합니다. 여러분 회사의 회계사들은 이미 아이들이 말하듯 "짜증나" 있을 수 있습니다. 과도하게 큰 PCB에 대해 비용을 지불하게 함으로써 그들을 더 화나게 하지 마세요.

직접 트레이스하고 라우팅하기 전에 생각하세요.

트레이스를 짧게 하는 방법

고속 트레이스 길이를 짧게 하는 가장 좋은 방법은 PCB를 신중하게 배치하는 것입니다. 고속 시스템을 서로 가까이 배치하고 수신기를 각각의 입력 근처에 배치하세요.

좋은 PCB 레이아웃은 문제가 발생하기 전에 해결할 수 있도록 도와줍니다. 고속 시스템이 서로 가까이 배치되도록 레이아웃을 설정하면 짧은 트레이스 길이로 디자인을 시작할 수 있습니다. 특히 신호 입력부터 수신기까지의 경로를 가능한 한 짧게 유지하는 것이 중요합니다. 이 경로는 시스템에 가장 많은 "노이즈"를 주입할 수 있기 때문입니다. 또한, 고속 구성 요소를 가까운 거리에 배치하면 다른 회로에 미치는 방사된 EMI의 영향을 줄일 수 있습니다. 첫 번째 트레이스를 그리기 전에 간격을 좁히세요.

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이러한 회로 설계 원칙은 거의 상식에 가깝지만, 구현하는 것은 지루할 수 있습니다. 다행히도, 여러분의 PCB 설계 소프트웨어가 도움을 줄 수 있습니다. 고속 시스템을 색상 코드로 표시하여 구성 요소와 트레이스를 추적하기 쉽게 해보세요. 좋은 트레이스 라우팅 기능을 갖춘 소프트웨어는 트레이스를 가능한 가장 짧은 경로로 라우팅하거나 재라우팅하는 것을 쉽게 만들어 줍니다. Altium Designer^®는 이미 구성 요소를 색상 코드로 표시하는 방법과 트레이스를 배열하는 방법에 대한 문서를 가지고 있습니다.

그 "적을수록 좋다" 바비큐 파티 참사 이후로, 스테이크에 양념을 할 때 훨씬 더 신중해졌습니다. 제 실수에서 배우고, 긴 트레이스가 입맛을 망치기 전에 고속 PCB에 "적을수록 좋다"를 적용하세요. 전문 도구와 자원을 이용해 올바르게 트레이스하세요.

고속 PCB 설계 규칙에 대해 더 궁금한 점이 있으신가요? Altium의 전문가와 상담하세요.