통신 모듈 PCB에서 다이오드의 레이아웃에 대해서는 무엇에 주목해야합니까?

TVS 다이오드의 보호 레이아웃 전략
1. 보호 노드의 사전 위치
TVS 다이오드는 신호 입구에 배치하여 첫 번째 보호 장벽을 형성해야합니다. RS485 통신 인터페이스를 예로 들어 보면, 양방향 TVS 다이오드를 커넥터 뒤에서 5mm 이내에 배열하여 ESD 펄스가 송수신기를 입력하기 전에 클램핑되도록해야합니다. 특정 산업 통신 장비의 테스트 데이터는이 레이아웃을 채택한 후 장비의 anti - 정적 레벨이 IEC 61000-4-2 레벨 2에서 레벨 4로 올렸음을 보여줍니다.
2. 접지 경로 최적화
TVS 다이오드는 신호 반환 경로와 라우팅을 공유하지 않도록 독립적 인 VIA를 통해 저 임피던스 접지 평면에 연결해야합니다. 높은 - 주파수 통신 모듈의 경우 "Star Grounding"구조를 채택하는 것이 좋습니다. 전용 접지 패드는 TVS 설치 위치 근처 근처에 설정되어 있어야 여러 VIA (직경이 0.3mm 이상) 내부 접지 평면에 연결되어 있어야합니다. 5G베이스 스테이션 테스트는이 레이아웃이 클램프 전압을 18% 감소시키고 민감한 칩을 효과적으로 보호 할 수 있음을 보여주었습니다.
3. 배선 길이 제어
TVS 다이오드에서 보호 장치로의 배선 길이는 50mil 이내에 엄격하게 제어해야합니다. 전자기 시뮬레이션 데이터에 따르면, 전선 길이가 100mm 증가 할 때마다 기생 인덕턴스는 약 3NH 증가하여 클램프 전압이 15% - 20% 증가합니다. 고속 신호 (예 : USB 3.0)의 경우 "Serpentine Routing"보상 기술을 사용하여 신호 타이밍 일치를 보장하는 것이 좋습니다.
2, 정류기 다이오드의 레이아웃 지점
1. 열 관리 설계
고전력 정류기 다이오드 (예 : 1N5822)는 "열 전기 공동 설계"의 원리를 따라야합니다. 배열을 통한 열 (직경 0.5mm, 간격 1.0mm)은 다이오드 아래에 설정되며, 열은 구리 포일을 통해 PCB의 내부 층으로 수행됩니다. DC - DC 컨버터에 대한 테스트는이 레이아웃이 정션 온도를 12도 감소시키고 장치 수명을 3 배 이상 증가시킬 수 있음을 보여주었습니다.
2. 현재 경로 최적화
정류기 다이오드는 "짧고 넓은"배선 설계를 채택해야합니다. 양극 배선 너비는 0.5mm보다 크거나 동일해야하며 캐소드 배선 너비는 1.0mm 이상이어야합니다. 높은 - 전압 응용 프로그램 (예 : POE 전원 공급 장치)의 경우, 전기장 농도로 인한 코로나 배출을 피하기 위해 배선 코너에서 45도 모따기를 사용해야합니다. 특정 기가비트 이더넷 모듈 테스트는 최적화 된 레이아웃이 전압 감소를 0.3V에서 0.1V로 감소시키고 시스템 효율이 2.3%로 향상되었음을 보여주었습니다.
3. 레이아웃 대칭
전체 브리지 정류기 회로에서, 4 개의 다이오드는 중앙에 대칭 적으로 분포되어 전류 경로의 길이가 동일하도록해야합니다. 이 레이아웃을 채택한 후, 특정 AC - DC 전력 모듈의 리플 전압은 120MV에서 45MV로 감소하여 IEC 61000-3-2 클래스 D 표준을 충족 시켰습니다.
3, 신호 다이오드에 대한 레이아웃 사양
1. 고속 신호 보호
미분 신호 (예 : LVD)의 경우 "뒤로 -} it - back"레이아웃 (예 : BAT54S)이있는 Schottky 다이오드를 과전압 보호에 사용해야합니다. 다이오드는 커넥터에 대해 단단히 배치해야하며 차동 쌍 간의 배선 길이 차이는 ± 5ml 내에서 제어되어야합니다. 높은 - 속도 카메라 모듈의 테스트에 따르면이 레이아웃은 눈 이미지 지터를 40% 줄이고 오류율을 10 °에서 10 ° ¹ ²로 낮추는 것으로 나타났습니다.
2. 아날로그 신호 분리
ADC 입력 채널에서, 제한 다이오드 (예 : 1N4148)는 신호 소스와 접지되고 자기 비드 (100 Ω @ 100MHz)를 통해 디지털 접지에서 분리되어야합니다. 특정 산업 기기 테스트는이 레이아웃이 신호 -에서 - 노이즈 비율을 8dB로 향상시키고 디지털 회로 노이즈 간섭을 효과적으로 억제 할 수 있음을 보여줍니다.
3. 레이아웃 밀도 제어
조밀 한 레이아웃 시나리오에서 다이오드 간 간격은 다음 요구 사항을 충족해야합니다.
같은 방향으로 구성 요소 사이의 거리는 0.3mm보다 크거나 동일합니다.
반대 방향성 성분 사이의 거리는 0.13 × h +0.3 mm보다 크거나 동일합니다 (h는 구성 요소의 최대 높이 차이입니다)
특정 네트워킹 모듈에 대한이 사양을 채택한 후, 용접 실패율은 0.8%에서 0.15%로 감소했으며 생산 효율은 25%증가했습니다.
4, 특수 애플리케이션 시나리오를위한 레이아웃 기술
1. 자동차 전자 응용 프로그램
CAN 버스 인터페이스에서 듀얼 TVS 다이오드 (예 : P6SMB18CA)를 차동 모드 보호에 사용해야하며 공통 모드 인덕턴스 (10MH@100MHz) 공통 모드 간섭을 억제해야합니다. 차량 장착 ECU 테스트는이 레이아웃이 전자기 호환성에 대한 ISO 11452-2 레벨 4 인증을 달성 할 수 있음을 보여줍니다.
2. 항공 우주 응용
방사선 강화 설계의 경우, 세라믹 캡슐화 된 다이오드 (예 : 1N5711W)를 사용해야하며 단일 입자 효과의 위험은 "교차 교차"배선을 통해 감소해야합니다. 위성 통신 모듈 테스트는이 레이아웃이 방사선 선량을 한 순서로 증가시킬 수 있음을 보여주었습니다.
3. 의료 전자 응용 프로그램
웨어러블 장치에서는 Ultra - 낮은 누출 전류 다이오드 (예 : BAS70-04)를 사용해야하며, 인간 정전기는 "부동장"설계를 통해 분리되어야합니다. 의료 손목 밴드 테스트에 따르면이 레이아웃은 누출 전류를 0.5 μa에서 0.02 μa로 감소시켜 IEC 60601-1 표준을 충족시킬 수 있습니다.
5, 레이아웃 검증 및 최적화 방법
1. 기생 파라미터 추출
SI/PI 시뮬레이션 도구를 사용하여 다이오드 레이아웃의 기생 인덕턴스 (L) 및 기생 커패시턴스 (C)를 추출하여 다음을 확인하십시오.
L × di/dt
C × DV/DT
이 방법을 사용하여 특정 5g 밀리미터 파 모듈을 최적화 한 후 신호 무결성 지수는 15%향상되었습니다.
2. 열 시뮬레이션 분석
열 시뮬레이션에 ANSYS Icepak을 사용하여 다이오드 접합 온도가 정격 값의 80%를 초과하지 않도록하십시오. 전원 장치의 경우 열 VIA의 열 소산 효율이 다음 요구 사항을 충족하는지 확인해야합니다.
θ JA (환경 열 저항에 대한 교차점)<40 ° C/W
높은 - 전력 LED 드라이버 모듈은 레이아웃을 통해 열을 최적화하여 θ JA를 55도 C/W에서 32도 C/W로 줄였습니다.
3. 제조 가능성 설계 (DFM)
레이아웃 검사를 위해 IPC-2221 표준을 따르십시오.
패드 크기 및 구성 요소 핀 일치
스크린 인쇄 레이블 선명도
V - 컷 패널의 합리적인 위치
특정 소비자 전자 모듈은 DFM을 통해 최적화되어 생산 처리량이 82%에서 96%로 증가했습니다.
https://www.trsemicon.com/transistor/to {{3} }92 - plastic-encapsulate-transistors-2n3904.html