ตัวเก็บประจุแบบติดพื้นผิว มีความจำเป็นในการรักษาเสถียรภาพแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟและลดสัญญาณรบกวนความถี่สูงในการออกแบบ PCB หลายชั้นที่ซับซ้อน ส่วนประกอบดิจิทัลความเร็วสูงจะสร้างกระแสไฟกระชากชั่วคราวในระหว่างการทำงานของสวิตช์ ซึ่งอาจทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า การเด้งกลับของกราวด์ และการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า หากไม่ได้รับการจัดการอย่างเหมาะสม โดยการวางตำแหน่งตัวเก็บประจุไว้ใกล้กับพินกำลังของวงจรรวม ตัวเก็บประจุจะทำหน้าที่เป็น องค์ประกอบการเก็บพลังงานในท้องถิ่น โดยจ่ายกระแสไฟฟ้าทันทีในระหว่างเหตุการณ์ชั่วคราวเหล่านี้ การจ่ายประจุในพื้นที่นี้ช่วยลดแรงดันไฟฟ้าตก ทำให้สภาพแวดล้อมการทำงานสำหรับส่วนประกอบที่มีความละเอียดอ่อนมีความเสถียร และป้องกันความสมบูรณ์ของสัญญาณลดลง ประสิทธิผลของตัวเก็บประจุเหล่านี้ในการใช้งานแยกส่วนและบายพาสได้รับอิทธิพลอย่างมากจากตัวเก็บประจุเหล่านี้ ค่าความจุ ขนาดทางกายภาพ ความใกล้เคียงของตำแหน่งกับโหนดวงจร และการเหนี่ยวนำอนุกรมที่เทียบเท่าต่ำ ซึ่งช่วยให้ตอบสนองอย่างรวดเร็วต่อเหตุการณ์การสลับความถี่สูง
การใช้ Surface Mount Capacitors อย่างมีประสิทธิภาพบน PCB หลายชั้นจำเป็นต้องมีการจัดวางเชิงกลยุทธ์เพื่อลดความต้านทานและเพิ่มประสิทธิภาพการกรองให้สูงสุด ตัวเก็บประจุควรตั้งอยู่ใกล้กับพินแหล่งจ่ายไฟของส่วนประกอบที่รองรับมากที่สุด โดยมีระยะห่างน้อยที่สุดจากระนาบกราวด์ที่สอดคล้องกัน นี้ เส้นทางวงสั้น ลดการเหนี่ยวนำของปรสิตและช่วยให้กระแสความถี่สูงกลับสู่แหล่งพลังงานอย่างรวดเร็ว นักออกแบบมักจะปรับใช้ ตัวเก็บประจุหลายตัวขนานกัน เป็นการรวมตัวเก็บประจุมูลค่าต่ำเพื่อการแยกตัวความถี่สูงเข้ากับตัวเก็บประจุมูลค่ามากขึ้นเพื่อการจัดเก็บพลังงานจำนวนมาก การกำหนดค่านี้จะสร้างไฟล์ เครือข่ายการแยกส่วนในวงกว้าง ซึ่งสามารถจัดการกับการรบกวนความถี่ได้หลากหลาย บน PCB หลายชั้น การกำหนดเส้นทางอย่างระมัดระวังของระนาบกำลังและกราวด์ร่วมกับการวางตัวเก็บประจุทำให้มั่นใจได้ถึงเส้นทางที่มีอิมพีแดนซ์ต่ำ ปรับปรุงทั้งความสมบูรณ์ของกำลังและความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
การเลือกค่าความจุไฟฟ้าและวัสดุอิเล็กทริกที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการแยกตัวและการกรองที่เชื่อถือได้ ตัวเก็บประจุขนาดเล็กมีประสิทธิภาพในการลดทอน สัญญาณรบกวนความถี่สูง ในขณะที่ตัวเก็บประจุที่มีมูลค่ามากกว่าจะให้ความเสถียรสำหรับความผันผวนของความถี่ต่ำ วัสดุอิเล็กทริกที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิต่ำจะรักษาความจุไฟฟ้าให้คงที่ตลอดช่วงอุณหภูมิที่กว้าง ทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่คาดการณ์ได้ในสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน การใช้ตัวเก็บประจุที่มีความต้านทานอนุกรมเทียบเท่าต่ำจะช่วยปรับปรุงการส่งพลังงานและลดการสูญเสียให้เหลือน้อยที่สุด ในขณะที่การเหนี่ยวนำอนุกรมเทียบเท่าต่ำช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะตอบสนองต่อสัญญาณชั่วคราวได้อย่างรวดเร็ว สำหรับการใช้งานในการกรอง ตัวเก็บประจุเหล่านี้มักจะถูกรวมเข้ากับองค์ประกอบต้านทานหรืออุปนัยเพื่อสร้าง เครือข่าย RC หรือ LC ซึ่งเลือกระงับความถี่ที่ไม่ต้องการในขณะที่ยังคงลักษณะสัญญาณที่ต้องการไว้
การทำงานความถี่สูงบน PCB หลายชั้นทำให้เกิดความท้าทายที่เกี่ยวข้องกับการเหนี่ยวนำปรสิตและความต้านทานการติดตาม ตัวเก็บประจุแบบยึดติดบนพื้นผิวที่มีการเหนี่ยวนำอนุกรมที่เทียบเท่าต่ำให้การตอบสนองการชาร์จและคายประจุที่รวดเร็ว ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการรักษาเสถียรภาพของแรงดันไฟฟ้าในระหว่างรอบการสลับที่รวดเร็ว การใช้ขนาดบรรจุภัณฑ์ที่เล็กลงจะช่วยลดความเหนี่ยวนำของตะกั่ว และปรับปรุงความสามารถของตัวเก็บประจุในการกรองสัญญาณรบกวนความถี่สูงได้อย่างมีประสิทธิภาพ การวางตำแหน่งตัวเก็บประจุแบบกระจายทั่ว PCB โดยเฉพาะอย่างยิ่งใกล้กับส่วนประกอบที่สำคัญ ช่วยให้มั่นใจได้ว่ากระแสความถี่สูงสามารถกลับสู่กราวด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดแรงดันไฟฟ้ากระเพื่อม ลดการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า และรักษาความสมบูรณ์ของสัญญาณทั่วทั้งวงจร ด้วยการเลือกขนาดตัวเก็บประจุ ประเภทอิเล็กทริก และตำแหน่งอย่างระมัดระวัง ผู้ออกแบบสามารถรักษาการทำงานที่เสถียรแม้ที่ความเร็วสวิตช์ระดับกิกะเฮิรตซ์
ตัวเก็บประจุแบบยึดติดพื้นผิวถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในเครือข่ายการกรองแบบแอคทีฟและพาสซีฟบน PCB หลายชั้น พวกมันก่อตัว ตัวกรองความถี่ต่ำผ่าน ใช้ร่วมกับตัวเหนี่ยวนำหรือตัวต้านทานแบบอนุกรมเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวนความถี่สูงบนสายไฟและร่องรอยสัญญาณ สำหรับความถี่วิทยุหรือการบายพาสสัญญาณ ตัวเก็บประจุจะแยกส่วนประกอบความถี่สูงที่ไม่ต้องการลงกราวด์โดยตรง ในขณะเดียวกันก็ยอมให้สัญญาณความถี่ต่ำหรือ DC ผ่านไปได้อย่างต่อเนื่อง ประสิทธิภาพในเครือข่ายเหล่านี้ขึ้นอยู่กับ การเลือกความจุ ความแม่นยำของตำแหน่ง และคุณลักษณะทางไฟฟ้าของวงจรโดยรอบ เช่น ความยาวร่องรอย เรขาคณิตระนาบ และระยะห่างของส่วนประกอบอื่นๆ การบูรณาการอย่างเหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ว่าตัวเก็บประจุไม่เพียงแต่ทำให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ แต่ยังปรับปรุงความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้าโดยรวมและความเที่ยงตรงของสัญญาณ
