EBG構造とフェライト膜を用いた電源層の不要電磁波伝搬抑制と電源品質の評価

摘要

プリント回路基板（Printed Circuit Board: PCB）の電源層が具備すべき条件は，高周波ノイズの伝搬阻止と電源バウンスの生じない電源供給である．我々は，PCBの電源-グラウンド層に対して，電磁バンドギャップ（Electromagnetic Bandgap：EBG）構造の導入に加え，磁気損失効果のあるフェライト膜を電源ーグラウンド層間へ挿入した電源層が有効であると考えている，本論文では，この提案構造のテスト基板と，これと比較するための3種類のテスト基板を作製し，ネットワークアナライザを用いたSパラメータの2ポート測定により，不要電磁波（Electromagnetic Interference：EMI）抑制と電源品質（Power Integrity：PI）の両特性を評価した．さらに，PI特性については実際の回路への導入を想定し，模擬電源回路と組み合わせた場合の評価を回路シミュレータを用いて検討した．提案構造はEMI抑制，PI特性とも良好な結果を得た．同様に，EBG構造ではないベタ層とフェライト膜を組み合わせたテスト基板も提案構造と同等の結果が得られることが分かった．%Power/ground layers of Printed Circuit Board (PCB) require two conditions of noise suppression and power integrity (PI). We proposed the application of Electromagnetic Bandgap (EBG) structure and ferrite film to power/ground layers. In this paper, not only a test board with the proposed structure but three other test boards to be compared were fabricated to measure with a vector network analyzer. The measured data was evaluated for EMI and PI characteristics. Additional evaluation using a commercial circuit simulator was carried out to evaluate PI characteristics for assuming a real power-supply circuit. Through the evaluation, the proposed structure provided sufficient results. Also almost same characteristics was provided by the test board with only ferrite film.