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EMI의 가장 큰 원인은 기판에서 사용하고 있는 전압보다는 전류나 주파수에 의해 발생되는 경우가 많다. 특히 전류의 증가는 노이즈를 전도하거나 혹은 방사하여 주변의 전자제품에 많은 간섭을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 인접해 있는 다른 트레이스에도 영향을 끼치고 있다. 더욱이 배선의 길이가 길게 설계하는 것은 그 자체만으로 하나의 긴 안테나 역할을 수행하면서 임피던스의 증가로 발전하게 된다. 또한 긴 트레이스는 하나의 인덕턴스를 증가로 인해 많은 자기장이 유도되면서 인접해 있는 또 다른 트레이스에 간섭을 줄 수 있다. 
다시 말해서 긴 트레이스는 임피던스의 증가와 안테나의 역할이 되어 반사 현상(Reflection)이나 크로스토크(Crosstalk), 임피던스의 부정합(Impedance mismatching), 링잉 현상(Ringing) 등의 직접적인 원인이 될 수 있다. 이러한 기판에서 발생하는 현상들은 회로 설계에서 전혀 나타나지 않았던 EMI 문제가 제품 테스트과정에서 드러나고 있다. 
많은 기판 설계자는 디지털 시스템에서 트레이스의 길이를 맞추는 임피던스 정합(Impedance matching) 설계를 수행하고 있다. 이 설계 방법은 디지털 시스템에서 필요한 기술 중의 하나이지만, 그라운드의 적절한 설계가 뒷받침이 되어야 한다. 
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한편 EMI를 해결하기 위한 EMC 대책은 크게 패턴 Layout 설계, Ground 설계, Filtering 기술, Shielding 기술인 4가지로 분류할 수 있으며, 이들 방법들 중에서 패턴 Layout 설계, Ground 설계에 대해서 설명하고자 한다.
? Pattern Layout Design
패턴 Layout 설계의 핵심은 성질이 서로 다른 회로나 트레이스는 서로 분리해야 한다는 설계 개념이 무엇보다 중요하다. 아날로그와 디지털이 혼용되어 있는 기판이나 1차측과 2차측으로 구분 짓는 전원부 회로, 아날로그 신호 라인이나 디지털 신호 라인 등을 분리해야 한다는 생각의 전환이 필요하다. 
많은 기판 설계자는 아날로그 회로와 디지털 회로가 혼용되어 있을 경우에 분리해야 한다는 생각은 가지고 부품의 배치만 분리하는 경우를 흔히 볼 수 있다. 이것은 EMI의 근본 대책에 충분하지 않다. 즉 부품의 배치만 분리하는 것 이외에 성질이 다른 그라운드까지도 분리하여 설계해야 한다. 다시 말해서 아날로그 영역의 내층에 디지털 그라운드가 중첩이 되어 있는 경우가 대표적인 경우로서, 이것은 아날로그 그라운드와 디지털 그라운드가 상호 커플링(Coupling)이 발생할 가능성이 매우 높다. 
또한 주파수가 높은 디지털 시스템은 트레이스에 대해 임피던스 정합을 하지 않으면 신호의 전달 특성이 좋지 않거나 수신측에 제대로 전달되지 않을 수 있다. 즉 신호가 전달되는 과정에서 임피던스의 부정합은 반사 현상의 주요한 원인이 된다. 그러므로 고속 신호라인 다소 길어지면 그만큼 신호의 전달 특성이 좋지 않은 것은 자명한 일이다. 
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? Ground 설계 
전원 라인이나 신호 라인뿐만 아니라 기판도 하나의 큰 Noise를 지니고 있으므로 적절한 그라운드의 설계는 무척 중요하다. EMI 문제 중에 부적절한 그라운드 설계에 의해 발생되는 경우가 의외로 많다. 그 이유는 기판의 특성을 고려하지 않은 채로 기판의 모든 층에 그라운드로 형성하여 방사 노이즈를 유발하는 경우가 빈번히 발생하고 있다. 
그라운드는 동작하고 있는 모든 신호의 기준전위를 제공하고 있으며, 그라운드의 부적절한 설계는 그라운드의 바운스(Bounce)가 나타나면서 파워나 신호의 불안정으로 발전할 수 있다. 
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그라운드는 개발 제품의 특성을 고려하여 다양한 그라운드 설계 방법(일점 직렬 접지, 일점 다점 접지, 다점 접지, 프레임 그라운드 등)을 적절히 이용하여야 한다. 더욱이 RE, ESD, Burst 등의 엄격한 시험을 무사히 통과하기 위해서는 시그널 그라운드와 프레임 그라운드(Flame Ground)를 여러 군데에 접지해야 한다. 그리고 고속신호가 설계되어 있는 층에 그라운드가 인접할 수 있어야 한다. 특히 고속신호라인은 기판설계가 완료된 후 그 신호에 대한 전류귀환경로(Return Current Path)를 재검토를 확인해야 한다.


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제목	EMI/EMC에 대한 대책(2)
작성자
작성일	2016-05-31 오후 1:12:00
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