本文將介紹使用片狀三端子電容器的注意事項(xiàng)及技巧。
1. 將片狀三端子電容器封裝于多層基片時(shí)的注意事項(xiàng)
與一般的二端子電容器相比，片狀三端子電容器具有接地端子阻抗較低的優(yōu)勢(shì)，這已經(jīng)成為消除高頻噪音的性能要點(diǎn)。為發(fā)揮該優(yōu)勢(shì)，就需要在PCB結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面多加注意，接地端的結(jié)構(gòu)要盡量設(shè)計(jì)得短而粗。封裝于多層基片時(shí)也可以依照同樣的考慮。
圖1是針對(duì)在多層基片上改變?nèi)俗与娙萜鞯姆庋b方法，進(jìn)而改變與GND層的連接狀態(tài)后的噪聲消除的不同效果的調(diào)查示例。在此示例中，GND層被放置在MCU封裝面相對(duì)一側(cè)的附近位置。在A示例中，是將三端子電容器封裝于MCU封裝面相對(duì)一側(cè)的GND層附近，縮短與GND層之間的連接。與此相對(duì)，在C示例中，是將三端子電容器封裝于MCU相同面，其結(jié)果是與GND層之間的距離也長(zhǎng)于A示例?？梢钥闯鯝和C的噪音等級(jí)存在著明顯的差異。在考慮GND結(jié)構(gòu)時(shí)，很容易進(jìn)行平面思維，但Via長(zhǎng)度也是需要考慮的。此外，圖1的B示例對(duì)三端子電容器的電源輸入輸出沒有像A一樣明確地進(jìn)行分離，而是在同一層通過。（由于很難進(jìn)行書面說明，請(qǐng)參照說明圖。）此時(shí)的噪音等級(jí)多少會(huì)高于A時(shí)的噪音等級(jí)。這被認(rèn)為是因?yàn)槿俗与娙萜鞯娜肟诤统隹诘膙ia很接近，所以一部分噪音未在三端子電容器中通過，而是通過Via之間的電容耦合進(jìn)行了旁路。這樣，為發(fā)揮三端子電容器的性能，就需要注意電容器的外部結(jié)構(gòu)。圖2記載了片狀三端子電容器的封裝要點(diǎn)，請(qǐng)進(jìn)行參照。
圖1 GND的不同連接方法的效果差異
圖2 片狀三端子電容器封裝時(shí)的要點(diǎn)
2. 片狀三端子電容器的非貫穿連接
片狀三端子電容器通常使用的方法是對(duì)希望降低電源線等噪音的線路進(jìn)行切割后插入其間，然后連接GND端子。（圖3）最近，出現(xiàn)了稍顯不同的連接方法，下面對(duì)此進(jìn)行說明。該方法適用于將三端子電容器作為IC電源的旁路電容器進(jìn)行使用時(shí)優(yōu)先穩(wěn)定IC電壓變動(dòng)的情況。圖4表示就是該連接方法。不同于圖3的情況，這種方法是在不切斷電源模式的情況下，將兩端子連接于電源線。由于是電源線不貫穿三端子電容器的連接方法，所以這種連接方法被稱為“非貫穿連接”。通過這種作法，電源線和電容器之間變成并聯(lián)，因此這一部分的阻抗會(huì)減半，從而降低旁路阻抗，進(jìn)而降低IC的電壓變動(dòng)。另外，如圖所示，GND端的Via和電源端的Via相鄰而置，由此相互抵消兩方電流所產(chǎn)生的磁通，該部分的電感效應(yīng)明顯降低，具有進(jìn)一步降低阻抗的效果。但是，因?yàn)榕c切斷電源線插入三端子電容器的情況不同，一部分的噪音在不經(jīng)由三端子電容器的情況下經(jīng)由電源線通過，所以此種方法在降低外流噪音的效果影響方面要少于常規(guī)的連接方法。
圖3 片狀三端子電容器的貫穿使用（常規(guī)的使用方法）
圖4 片狀三端子電容器的非貫穿使用不切斷電源Pattern，連接兩端子