The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회논문지)

The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science (한국전자파학회)
권호 표지

Investigation of Power Bus Decoupling by the Screw Connection of the PCB to Chassis

나사를 이용한 기구물과 인쇄회로기판 연결이 전원단 잡음 감소에 미치는 영향 분석

  • Published : 2002.12.01
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Abstract

In this paper, we investigated noise decoupling on the power bus by the screw connection, used to the mechanical join and grounding of the PCB ground to chassis. The screw connection penetrates the power bus and then it affects noise propagation on the power bus. To verify effect of the screw connection, we compare bare board with board having screws connection with 0.5 mm separation between power bus and chassis. From these results, we observed that the power bus noise was decreased about 5 dB at the frequency range from 0.1 GHz to 1 GHz. Also, we verified that a 4-layer PCB with signal trace had the better signal quality up to 600 MHz by the screw connection. Therefore, these results will be useful in designing to the high speed circuit and chassis.

본 논문에서는 인쇄회로기판을 기구물에 기계적으로 고정시키고, 전기적으로 접지시키기 위해 사용되는 스크류 연결이 파워버스 잡음에 미치는 영향을 분석하였다. 스크류는 인쇄회로기판과 기구물을 연결하기 위하여 파워버스를 관통하게 되며, 이는 파워버스 잡음에 영향을 미치게 된다. 이러한 스크류 연결의 효과를 확인하기 위하여 스크류가 없는 기판과 5개의 스크류를 사용하여 인쇄회로기판과 기구물의 간격을 0.5 mm로 설정한 경우를 비교하였다. 비교 결과 제안된 방법은 스크류가 없는 경우에 비해 0.1 GHz - l GHz의 주파수 대역에서 5 dB 이상 잡음 특성이 개선되는 것을 확인하였다. 또한 신호선이 존재하는 4층 인쇄회로기판에 스크류를 사용한 경우 600 MHz까지 신호의 특성이 개선되는 것을 확인하였다. 본 연구는 고속 회로 및 기구물 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Keywords

References

  1. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. v.47 High-frequency characterization of power/ground-plane structures G.-T. Lei;R. W. Techentin;B. K. Gilbert https://doi.org/10.1109/22.763156
  2. Proc. IEEE Int. Symp. EMC Quantifying decoupling capacitor location J. Fan;J. L. Knighten;A. Orlandi;N. W. Smith;J. L. Drewniak
  3. Proc. IEEE Int. Symp. EMC Evaluating and Choosing Decoupling Capacitors L. Davidson;A. M. Fallah;R. Nelson;D. A. Rogers
  4. Proc. IEEE Int. Symp. EMC Experimental evaluation of power-bus decoupling on a 4-layer printed circuit board J. Chen;M. Xu;T. H. Hubing;J. L. Drewniak;T. P. Van Doren;R. E. DuBroff
  5. IEEE Trans. Electromagn. Compat. v.43 Quantifying SMT decoupling capacitor placement in DC power-bus design for multilayer PCBs J. Fan;J. L. Drewniak;J. L. Knighten;N. W. Smith;A. Orlandi;T. P. Van Doren;T. H. Hubing;R. E. DuBroff https://doi.org/10.1109/15.974639
  6. Noise Reduction Technique in Electronic System Henry W. Ott
  7. Proc. IEEE Int. Symp. EMC v.2 An Investigation of PCB Radiated Emissions from Simultaneous Switching Noise S. Radu;D. Hockanson
  8. Printed Circuit Board Design Techniques for EMC Compliance M. I. Montrose
  9. Proc. IEEE Int. Symp. EMC Backplane Grounding Models for Controlling Commonmode Noise and Radiation D. Moongilan;T. S. Palaniswamy
  10. Proc. IEEE Int. Symp. EMC Grounding Optimization Techniques for Controlling Radiation and Crosstalk in Mixed Signal PCBs D. Moongilan
  11. Proc. IEEE Int. Symp. EMC v.2 EMI Resulting from Signal Via Transitions through the DC Power Bus W. Cui;X. Ye;B. Archambeault;D. White;M. Li;J. L. Drewniak
  12. HFSS(High Frequency Simulator Structure)(ver 8.0) Ansoft
  13. Transmission Line Design Handbook Brian C. Wadell