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전자회로 실무 / PCB 신호

차동(differential)쌍의 층 전환에서는 접지 연결과 안티패드(antipad) 슬롯도 확인합니다

고속 차동(differential) 신호를 다른 층으로 옮길 때는 두 신호선뿐 아니라 전류가 돌아올 경로도 이어져야 합니다. 신호 비아(via)만 나란히 배치하면 층 전환부의 귀환 경로나 기준면의 틈을 놓칠 수 있습니다. 접지 연결과 비아 주변의 구리 제외 영역을 함께 살펴, 층이 바뀌어도 필요한 경로가 유지되는지 확인하겠습니다.

먼저 알아둘 용어

차동(differential)쌍·공통모드(common mode) — 차동쌍은 두 선의 전압 차로 정보를 전달합니다. 공통모드는 두 선이 기준에 대해 공통으로 변하는 성분입니다. 실제 불균형이 있으므로 주변 기준 도체도 중요합니다.

스티칭 비아(stitching via)·안티패드(antipad) — 스티칭 비아는 같은 기준면 등을 층간에 연결하는 비아입니다. 안티패드는 비아와 연결하지 않을 구리를 비운 영역이며 여러 개가 이어지면 평면에 긴 틈이 생길 수 있습니다.

기준면·귀환 — 기준면은 신호의 전류 귀환과 전파 구조에 영향을 주는 구리 면입니다. 신호선만 층을 바꾸고 귀환 연결을 멀리 두면 경로가 불연속해질 수 있습니다.

신호 쪽과 귀환 쪽의 진행 방향을 비교합니다. 점은 전류 방향을 나타내며 전자의 속도를 뜻하지 않습니다. 재생 속도와 움직임의 크기는 설명을 위한 것입니다.
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신호 쪽과 귀환 쪽의 진행 방향을 비교합니다. 점은 전류 방향을 나타내며 전자의 속도를 뜻하지 않습니다. 재생 속도와 움직임의 크기는 설명을 위한 것입니다. · 그림을 클릭하면 확대됩니다.

신호의 시작·끝층과 각 기준면을 표시합니다

두 신호가 어느 층에서 어느 층으로 이동하는지 표시합니다. 각 신호층에 가까운 기준면이 같은 GND(Ground)이면 근처 접지 스티칭 비아가 실제로 그 면들을 잇는지 확인합니다. 한쪽만 우회하거나 비아 수가 다른지도 봅니다. 비아 개수를 늘리는 것 자체보다 필요한 위치의 연결과 랜드(land)·안티패드가 만드는 형상이 중요합니다.

신호층과 기준면을 동시에 켜서 경로를 따라갑니다

촘촘한 비아 열의 안티패드가 이어지면 바로 아래 기준면에 긴 슬롯이 생길 수 있습니다. 신호층에서는 선이 이어져 보여도 귀환은 그 틈을 돌아가야 합니다. 신호와 해당 기준면을 함께 표시해 경로 전체를 확인합니다. 막힌 구간에서는 비아 열의 간격·위치, 신호 경로, 층 전환 위치를 조정합니다. 끊긴 기준면을 두고 신호 길이만 보정해도 이 문제는 해결되지 않습니다.

최종 구리 채움을 다시 계산하고 접지 연결이 의도한 면까지 이어지는지 확인합니다. 수정 전후의 신호의 타이밍(timing) 여유와 기능을 실제 적층·부하 조건으로 검증합니다.

작업 순서를 다시 확인합니다

차동쌍의 층 전환에서는 접지 연결과 안티패드 슬롯도 확인합니다 — 설명용 도해
차동쌍의 층 전환에서는 접지 연결과 안티패드 슬롯도 확인합니다 — 설명용 도해 · 클릭하면 확대됩니다.