Study on the methods of extracting Electrical parameters on PCB design process

PCB 설계에서 기판의 전기적 파라미터 추출 기법 고찰

In this paper, we described extraction method of electrical parameters and modeling method of PCB nets on PCB design process. To analyze electrical characteristics of real PCB structure, we selected a cache memory system as an experimental board and designed 6 layer PCB substrate. For extraction of the electrical parameters, we divided circuit elements into the components of conductor types which are wires, via holes, BGA balls etc. and combined the calculated value by real net structure to modeling the PCB nets. We analyzed the electrical characteristics of the PCB nets with the simulation tools of SPICE and XNS. The simulation analysis has shown that the maximum signal delay was 2.6ns and the maximum crosstalk noise was 281 mV and we found that the designed substrate was adequate to system specification.

본 논문에서는 PCB 설계에서 전기적 파라미터 추출과 기판의 전기적 모델링 방법을 기술하였다. 실제 PCB 구조에서 전기적 특성을 해석하기 위해 캐시메모리 시스템을 예로하여 6층의 기판을 설계하였다. 설계된 PCB 기판에서 배선 구조 및 비아, BGA Ball 등 기본회로 요소 구조를 설정하여, 전기적 변수를 추출하였고 이를 재결합하여 PCB 네트를 모델링하였다. 이후 SPICE, XNS 등의 분석 도구를 사용하여 전기적 특성을 분석하였다. 그 결과 최대 2.6ns정도의 신호지연과 최대 281mV의 간섭잡음으로 시스템의 사양에 적합함을 알 수 있었다.