LDO의 OUT핀과 Mounting Hole에 관한 문의

안녕하세요, 강의를 듣던 도중 질문이 생겨 문의드립니다.

LDO를 사용할 때 Out Pin이 2, 4번이고 이를 피드백하기 위해 같이 연결해주었는데 두 핀이 모두 OUT이면 이미 내부에서 같이 연결되어있는 것 아닌가요? 소자의 데이터시트에서 소자의 핀 타입에 따라서 찾아봤는데도 4개의 핀이 없어서 궁금해서 여쭤봅니다!
Mounting Hole에 대해서 제가 아는 것은, PCB 상 구리 도금을 해서 GND와 더 가깝게 연결하려고 사용한다고 알고 있습니다. 그러면 Mounting Hole 4개에서 모두 접지를 하는 것이 좋은 것 아닌가요? 왜 2개만 하는 지 궁금해서 문의드립니다.

감사합니다!! 강의 열심히 듣고 있습니다!!

안녕하세요, 답변 남겨드립니다.

먼저 LDO의 OUT 핀에 대해 말씀드리면, 다수의 OUT 핀이 데이터시트에 표기될 경우 이는 내부적으로 동일한 금속 배선으로 연결되어 있는 경우가 대부분입니다. 예를 들어 어떤 LDO가 2번과 4번 핀을 OUT으로 제공한다면, 칩 내부에서는 동일한 출력 패드 금속 라인에 묶여 있으며 전기적으로 동일한 전위입니다. 다만 PCB 설계에서는 전류 용량 확보와 저항·인덕턴스 감소를 위해 외부에서도 해당 핀들을 굵은 패턴으로 병렬 연결하는 것이 일반적입니다. 특히 고전류 LDO나 전압 강하가 민감한 아날로그 회로에서는 이러한 병렬 연결로 패턴 저항(R_trace)과 기생 인덕턴스(L_trace)를 최소화하여 출력 전압의 리플과 부하 응답 특성을 개선합니다. 예를 들어, 500mA급 LDO에서 PCB 패턴이 50mΩ의 저항을 가지면 전류 변동에 따라 최대 25mV의 전압 강하가 발생할 수 있는데, 병렬 핀 연결과 굵은 트레이스로 이를 절반 이하로 줄일 수 있습니다.

Mounting Hole의 경우, 일반적으로 4개 모두를 GND로 연결하면 기계적 안정성뿐 아니라 전기적 차폐와 EMI 성능 향상에도 도움이 됩니다. 그러나 일부 설계에서는 모든 홀을 GND로 연결하지 않고, 2개만 전기적으로 접지하고 나머지는 메커니컬 고정만 하는 경우가 있습니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 첫째, 특정 홀을 샤시 접지(Chassis GND)로 분리하여 접지 루프(ground loop)를 방지하기 위함입니다. 접지 루프는 대전류 또는 외부 잡음이 PCB GND에 유입되는 경로를 만들 수 있으며, 특히 혼성신호 보드에서는 아날로그 GND와 디지털 GND 간 간섭이 커질 수 있습니다. 둘째, 전원/신호 절연 설계에서 일부 홀은 절연 지지물 역할만 수행하도록 하기 위해서입니다. 예를 들어 산업용 장비에서는 2개의 홀만 GND로 연결하고 나머지는 절연 패드로 처리하여, 금속 케이스나 다른 모듈과의 노이즈 결합을 제한합니다.

실무 예시로, 통신 장비용 6-layer PCB 설계에서 4개의 마운팅 홀 중 대각선 방향 2개만 GND plane에 비아를 다량 삽입하여 연결하고, 나머지 2개는 메커니컬 지지용으로만 쓰며 솔더 마스크로 절연 처리하는 방식을 씁니다. 이렇게 하면 기구적으로는 안정적이면서도 전기적 루프 형성을 최소화할 수 있습니다.

즉, LDO OUT 핀은 내부적으로 연결되어 있어도 외부에서 병렬로 연결해 주는 것이 전기적 성능상 이점이 있으며, Mounting Hole은 모든 홀을 GND로 연결하는 것이 무조건 최선은 아니고, 시스템의 접지 구조와 노이즈 설계 전략에 따라 선택적으로 연결하는 것이 바람직합니다.

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