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      噪聲對策指南

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      繼上次的片狀鐵氧體磁珠之後,此次将介紹使用片狀三端子電容器的注意事項及技巧。 

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      與一般的二端子電容器相比,片狀三端子電容器具有接地端子阻抗較低的優勢,這已經成為消除高頻噪音的性能要點。為發揮該優勢,就需要在PCB結構設計方面多加注意,接地端的結構要盡量設計得短而粗。封裝于多層基片時也可以依照同樣的考慮。
      圖1是針對在多層基片上改變三端子電容器的封裝方法,進而改變與GND層的連接狀态後的噪聲消除的不同效果的調查示例。在此示例中,GND層被放置在MCU封裝面相對一側的附近位置。在A示例中,是将三端子電容器封裝于MCU封裝面相對一側的GND層附近,縮短與GND層之間的連接。與此相對,在C示例中,是将三端子電容器封裝于MCU相同面,其結果是與GND層之間的距離也長于A示例。可以看出A和C的噪音等級存在着明顯的差異。在考慮GND結構時,很容易進行平面思維,但Via長度也是需要考慮的。此外,圖1的B示例對三端子電容器的電源輸入輸出沒有像A一樣明确地進行分離,而是在同一層通過。(由于很難進行書面說明,請參照說明圖。)此時的噪音等級多少會高于A時的噪音等級。這被認為是因為三端子電容器的入口和出口的via很接近,所以一部分噪音未在三端子電容器中通過,而是通過Via之間的電容耦合進行了旁路。這樣,為發揮三端子電容器的性能,就需要注意電容器的外部結構。圖2記載了片狀三端子電容器的封裝要點,請進行參照。

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      圖1 GND的不同連接方法的效果差異
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      圖2 片狀三端子電容器封裝時的要點

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      片狀三端子電容器通常使用的方法是對希望降低電源線等噪音的線路進行切割後插入其間,然後連接GND端子。(圖3)最近,出現了稍顯不同的連接方法,下面對此進行說明。該方法适用于将三端子電容器作為IC電源的旁路電容器進行使用時優先穩定IC電壓變動的情況。圖4表示就是該連接方法。不同于圖3的情況,這種方法是在不切斷電源模式的情況下,将兩端子連接于電源線。由于是電源線不貫穿三端子電容器的連接方法,所以這種連接方法被稱為"非貫穿連接"。通過這種作法,電源線和電容器之間變成并聯,因此這一部分的阻抗會減半,從而降低旁路阻抗,進而降低IC的電壓變動。另外,如圖所示,GND端的Via和電源端的Via相鄰而置,由此相互抵消兩方電流所産生的磁通,該部分的電感效應明顯降低,具有進一步降低阻抗的效果。但是,因為與切斷電源線插入三端子電容器的情況不同,一部分的噪音在不經由三端子電容器的情況下經由電源線通過,所以此種方法在降低外流噪音的效果影響方面要少于常規的連接方法。 

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      圖3 片狀三端子電容器的貫穿使用 (常規的使用方法)
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      圖4 片狀三端子電容器的非貫穿使用 不切斷電源Pattern,連接兩端子

      負責人:村田制作所 元器件事業本部 銷售促進部 三屋 康宏

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