이제 컴팩트 배치를 통해 임계 루프 영역 A를 최소화할 수 있습니다. 그러나 이 방법은 부품의 물리적 크기에 따라 제한됩니다. 낮은 EMI를 얻기 위해 할 수 있는 가장 중요한 것 중 하나는 스위칭 루프 아래에 그라운드 판을 추가하는 것입니다. 스위칭 루프 아래에 전체 레이어 GND 구리 판을 배치하면 회로에 대한 수동 쉴딩이 설정됩니다. Lenz 법칙에 따르면, 쉴드 레이어의 전류는 오리지널 스위치 루프 자기장을 상쇄하기 위해 자기장을 생성합니다. 그 결과 자속이 감소하여 등가 루프 면적이 작아지고 EMI 성능이 향상됩니다.

그라운드 판이 있는 멀티 레이어 PCB에서 주어진 루프의 근사 인덕턴스는 Equation3을 이용해 계산할 수 있습니다.

Equation3.

• μ_o=4π x 10^-7
• h는 시그널 레이어와 그라운드 판 사이의 절연 두께입니다.
• W_g는 그라운드 판의 너비입니다.

Equation3에서 보면 우리는 더 넓고 큰 그라운드 판이 더 작은 신호 루프 인덕턴스를 발생시킨다는 것을 알 수 있습니다. 그라운드 판과 시그널 루프 사이의 절연 두께가 얇을수록 인덕턴스가 작아집니다.

표 2-1은 서로 다른 PCB 보드에서 주어진 루프의 인덕턴스를 보여줍니다. 시그널 레이어와 그라운드 판 사이의 절연 두께가 0.4 mm인 4레이어 PCB의 경우, 1.6 mm 두께의 2레이어 PCB에 비해 트레이스 인덕턴스가 훨씬 작음을 알 수 있습니다. 따라서 임계 루프까지의 거리가 최소인 솔리드 그라운드 판을 설치하는 것은 EMI를 줄이는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다.

그림 2-3은 2레이어 PCB와 4레이어 PCB의 단면을 보여줍니다. 그림 2-4는 2레이어 PCB의 복사 EMI 결과를 나타내고, 그림 2-5는 4레이어 PCB의 복사 EMI를 나타냅니다. 레이어-스택 및 PCB 단면은 그림 2-4와 유사합니다. 동일한 부품 배치와 동일한 시험 조건으로 4레이어 PCB로 15dBuV/m 이상의 복사 EMI를 개선합니다.

그림 2-3 2레이어 보드와 4레이어 보드의 단면

그림 2-4 2레이어 PCB의 복사 EMI 결과

그림 2-5 4레이어 PCB의 복사 EMI 결과