기생 커패시턴스 계산기

기생 커패시턴스 계산기는 마이크로스트립, 스트립라인, 비아, 병렬 트레이스, 패드-그라운드의 5가지 PCB 지오메트리에 대한 기생 커패시턴스를 계산합니다. 각 지오메트리별 인터랙티브 SVG 단면도가 치수 라벨을 실시간으로 업데이트합니다. FR-4, Rogers 4350B 등 기판 프리셋과 mm/mil 단위 전환을 지원합니다. 무료, 가입 불필요.

PCB 지오메트리

그라운드 플레인 위 표면층의 트레이스

기판 프리셋

단위 시스템:

단면도

GNDεrAirw = 0.2 mmh = 1.6 mmt = 0.035 mm

결과

커패시턴스
2.14 pF
임피던스 (Z₀)
135.09 Ω
유효 εr (εeff)
2.999
전파 지연
5.78 ns/m
단위 길이당 커패시턴스
42.76 pF/m

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PCB 기생 커패시턴스란?

기생 커패시턴스는 인쇄 회로 기판의 도체 사이에 존재하는 의도하지 않은 커패시턴스입니다. 모든 PCB 트레이스, 비아, 패드는 유전체 기판을 통해 인접 도체 및 그라운드 플레인과 커패시터를 형성합니다. 고주파(100 MHz 이상)에서 이러한 기생 커패시턴스(일반적으로 0.1 pF~5 pF)는 신호 무결성을 저하시키고, 인접 트레이스 간 크로스토크를 유발하며, 임피던스 매칭을 변경할 수 있습니다. 기생 커패시턴스의 정확한 계산은 신뢰할 수 있는 고속 디지털 설계, RF 회로 레이아웃 및 EMC 적합성에 필수적입니다.

기생 커패시턴스 계산기 사용 방법

  1. PCB 지오메트리 유형을 선택하세요 (마이크로스트립, 스트립라인, 비아, 병렬 트레이스 또는 패드-그라운드)
  2. 기판 프리셋을 선택하거나 (FR-4, Rogers 4350B 등) 사용자 정의 유전체 속성을 입력하세요
  3. mm 또는 mil 단위로 물리적 치수를 입력하세요 (필요에 따라 단위 시스템 전환)
  4. 입력한 치수가 반영된 인터랙티브 단면도를 확인하세요
  5. 계산된 커패시턴스, 임피던스, 전파 지연 결과를 확인하세요

자주 묻는 질문

PCB 비아의 일반적인 기생 커패시턴스 값은 얼마인가요?

1.6 mm FR-4를 관통하는 표준 0.3 mm 드릴 / 0.6 mm 패드 비아의 기생 커패시턴스는 약 0.3~0.5 pF입니다. 더 작은 비아(0.2 mm 드릴) 또는 더 얇은 기판을 사용하는 고밀도 설계에서는 0.2 pF 미만을 달성할 수 있습니다. 이러한 값은 1 GHz 이상의 주파수에서 유의미해집니다.

기생 커패시턴스는 신호 무결성에 어떤 영향을 미치나요?

기생 커패시턴스는 고주파에서 저임피던스 경로를 생성하여 신호 반사, 링잉, 인접 트레이스 간 크로스토크 증가를 유발합니다. 고속 설계(DDR4/5, PCIe, USB 3.x)에서는 0.5 pF의 미계산 커패시턴스도 아이 다이어그램 개구부를 저하시키고 비트 오류율을 증가시킬 수 있습니다.

마이크로스트립과 스트립라인의 기생 커패시턴스 차이는 무엇인가요?

마이크로스트립 트레이스는 위에 공기, 아래에 유전체가 있는 표면에서 실행되어 유효 유전 상수가 낮고 일반적으로 스트립라인보다 단위 길이당 커패시턴스가 30~40% 적습니다. 스트립라인 트레이스는 두 그라운드 플레인 사이의 유전체에 완전히 매립되어 더 높고 예측 가능한 커패시턴스를 제공하지만 외부 간섭으로부터 더 나은 차폐를 제공합니다.

PCB에서 기생 커패시턴스를 줄이려면 어떻게 해야 하나요?

기생 커패시턴스를 줄이려면: 더 두꺼운 기판 사용(그라운드 플레인까지 거리 증가), 더 낮은 εr 재료 선택(Rogers vs FR-4), 패드 크기 최소화, 결합 라인의 트레이스 간격 증가, 비아 주변 안티패드 사용, 긴 거리에서 트레이스가 서로 평행하게 달리지 않도록 합니다. 각 기법은 보드 크기 및 레이어 수와 같은 다른 설계 제약과 트레이드오프가 있습니다.

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