接地線（GND、接地）的處理

本文將講解半導(dǎo)體集成電路（LSI和IC）的評(píng)估板接地線的連接方法、評(píng)估板接地線的布局等內(nèi)容。

首先，關(guān)于評(píng)估板接地線的連接方法，基本上可以認(rèn)為是以半導(dǎo)體集成電路的接地引腳為基準(zhǔn)和基點(diǎn)的。有些產(chǎn)品可能有多個(gè)接地引腳，但大多數(shù)是直接在LSI和IC正下方短路。在評(píng)估板上，接地線的走線是從那里引向電路板的外側(cè)。
評(píng)估板上的基準(zhǔn)接地電壓是半導(dǎo)體集成電路（LSI和IC）的接地引腳的值。牢記這一點(diǎn)將有助于進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。尤其是在測(cè)量噪聲電平和串?dāng)_等（微小信號(hào)）時(shí)，需要注意要連接的接地線位置。用聲級(jí)計(jì)或頻譜分析儀，將探頭的接地端連接到該位置——即盡可能靠近半導(dǎo)體集成電路的接地引腳的位置，就可以測(cè)出接近真值的值。
接下來，考慮有多個(gè)評(píng)估板和多個(gè)半導(dǎo)體集成電路（LSI和IC）的情況。之所以經(jīng)常有人問
“兩根接地線可以分開嗎？”
是因?yàn)椤霸u(píng)估板分模擬類和功率類，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，最好將接地線分開，不要連接，這樣噪聲特性更好”。
確實(shí)是這樣嗎？
答案是“不是”。當(dāng)有多個(gè)評(píng)估板或評(píng)估對(duì)象時(shí)，起碼的要求是兩個(gè)接地引腳必須短路，這一點(diǎn)是非常重要的。如果不短路，兩者間的接地電位差將是不確定的，從而導(dǎo)致無法正常工作。
在提問示例中，估計(jì)不是故意短路，而是通過電路中的某處間接短路的狀態(tài)。即使在實(shí)驗(yàn)中運(yùn)行良好，如果在這種狀態(tài)下投入量產(chǎn)，那么異常工作的概率也會(huì)非常高。因此，接地線的處理非常重要。
讓我們更進(jìn)一步，思考一下用戶自己創(chuàng)建評(píng)估板的底片（電路板布局圖）時(shí)的情況。
模擬類、數(shù)字類、功率類半導(dǎo)體集成電路（LSI和IC）的接地線怎樣走線更好呢？
從結(jié)論看，有兩種的解決方案。
第一個(gè)是優(yōu)先考慮整體電氣特性時(shí)的解決方案。當(dāng)然，上述各類（模擬類、數(shù)字類、功率類）的接地線都是短路的，但都是在各類接地線之間插入斷口（Silt）的方法。短路的位置也對(duì)電氣特性有很大影響，但絕對(duì)不能分開。
第二個(gè)是優(yōu)先考慮電磁兼容性（EMC）時(shí)的解決方案。在這種情況下，不是在接地線之間插入斷口（Silt），而是通全面GND將各類接地引腳短路。這使得電源電流的路徑和接地電流的路徑在評(píng)估板上方和下方（多層印刷電路板時(shí)）位于相同的位置。這種接地電流在電磁兼容性（EMC）領(lǐng)域中被稱為
“返回電流”，重要的是通過布局使這種返回電流可以自由地流動(dòng)。這是因?yàn)槿绻袛嗫冢⊿ilt）等，電源電流和接地電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)就不會(huì)通過迂回路徑被消除，從而發(fā)生電磁干擾（不必要的輻射/發(fā)射），導(dǎo)致特性惡化。
優(yōu)先考慮電氣特性還是優(yōu)先考慮電磁兼容性（EMC）是很艱難的選擇，但是電磁兼容性（EMC）問題可能會(huì)導(dǎo)致意外的誤動(dòng)作和異常工作，因此從提高產(chǎn)品的可靠性方面看，是非常重要的考量因素。以上就是在處理接地線（GND、接地）時(shí)需要格外注意的關(guān)鍵要點(diǎn)。
感謝您閱讀本文。

審核編輯黃宇