Оё шумо медонед, ки чӣ гуна мушкилоти EMI-ро ҳангоми тарҳрезии бисёрқабатаи PCB ҳал кардан мумкин аст?
Биёед ман ба шумо мегӯям!
Роҳҳои зиёде барои ҳалли мушкилоти EMI вуҷуд доранд.Усулҳои муосири рафъкунии EMI иборатанд аз: бо истифода аз пӯшиши фурўпошии EMI, интихоби қисмҳои мувофиқи рафъи EMI ва тарҳи моделиронии EMI.Дар асоси тарҳбандии оддии PCB, ин мақола вазифаи стеки PCB-ро дар назорати радиатсияи EMI ва малакаҳои тарроҳии PCB баррасӣ мекунад.
автобуси барқ
Ҷаҳиш ба шиддати баромади IC метавонад тавассути ҷойгир кардани иқтидори мувофиқ дар наздикии сими барқи IC суръат бахшад.Бо вучуди ин, бо ин тамом шудани проблема нест.Аз сабаби вокуниши маҳдуди басомади конденсатор, имконнопазир аст, ки конденсатор қувваи гармоникиро тавлид кунад, ки барои тоза кардани баромади IC дар банди пурраи басомад лозим аст.Илова бар ин, шиддати муваққатие, ки дар автобуси барқ ба вуҷуд меояд, боиси паст шудани шиддат дар ҳарду канори индуктивии роҳи ҷудошавӣ мегардад.Ин шиддатҳои муваққатӣ манбаи асосии мудохилаи EMI мебошанд.Мо ин мушкилотро чӣ гуна ҳал карда метавонем?
Дар мавриди IC дар тахтаи ноҳиявии мо, қабати барқро дар атрофи IC метавон ҳамчун конденсатори хуби басомади баланд ҳисоб кард, ки метавонад энергияи аз конденсатори дискретӣ хориҷшударо ҷамъ кунад, ки энергияи басомади баландро барои баромади тоза таъмин мекунад.Илова бар ин, индуктсияи қабати хуби барқ хурд аст, бинобар ин сигнали муваққатие, ки аз ҷониби индуктор синтез карда мешавад, низ хурд аст, бинобар ин, ҳолати умумии EMI-ро коҳиш медиҳад.
Албатта, пайвастшавӣ байни қабати таъминоти барқ ва сими барқи IC бояд то ҳадди имкон кӯтоҳ бошад, зеро канори болоравии сигнали рақамӣ тезтар ва тезтар аст.Беҳтар аст, ки онро мустақиман ба лавҳае пайваст кунед, ки дар он сими барқи IC ҷойгир аст, ки онро алоҳида муҳокима кардан лозим аст.
Барои назорат кардани режими умумии EMI, қабати барқ бояд як ҷуфти хуб тарҳрезишудаи қабатҳои барқ бошад, ки ба ҷудошавӣ кӯмак расонад ва индуктивии ба қадри кофӣ паст дошта бошад.Баъзе одамон метавонанд бипурсанд, ки ин чӣ қадар хуб аст?Ҷавоб аз қабати барқ, маводи байни қабатҳо ва басомади корӣ (яъне, функсияи вақти баландшавии IC) вобаста аст.Дар маҷмӯъ, фосилаи қабатҳои барқ 6милл аст ва қабати байниҳамворӣ маводи FR4 аст, бинобар ин иқтидори эквиваленти як дюйм мураббаъ қабати барқ тақрибан 75pF аст.Аён аст, ки фосилаи қабат ҳар қадар хурдтар бошад, зарфият ҳамон қадар калонтар мешавад.
Таҷҳизоти зиёд бо вақти болоравии 100-300ps вуҷуд надоранд, аммо мувофиқи суръати ҳозираи рушди IC, дастгоҳҳое, ки вақти болоравии 100-300ps доранд, ҳиссаи баландро ишғол мекунанд.Барои схемаҳое, ки аз 100 то 300 PS баландшавӣ доранд, фосилаи қабати 3 мил дигар барои аксари барномаҳо мувофиқ нест.Дар он вақт, бояд технологияи деламинатсияро бо фосилаи байни қабатҳои камтар аз 1mil қабул кард ва маводи диэлектрикии FR4-ро бо маводи дорои доимии баланди диэлектрикӣ иваз кардан лозим аст.Акнун, сафол ва пластикаи кӯза метавонад ба талаботи тарҳрезии схемаҳои баландшавии 100 то 300 сония ҷавобгӯ бошад.
Гарчанде ки дар оянда мавод ва усулҳои нав метавонанд истифода шаванд, схемаҳои маъмулии 1 то 3 нс баландшавии вақт, фосилаи қабати 3 то 6 мил ва маводи диэлектрики FR4 одатан барои коркарди гармоникаи баланд ва паст кардани сигналҳои муваққатӣ кофӣ мебошанд, яъне , ҳолати умумӣ EMI метавонад хеле паст кам карда шавад.Дар ин мақола, намунаи тарроҳии stacking қабати PCB дода шудааст ва фосилаи қабат аз 3 то 6 милро ташкил медиҳад.
муҳофизати электромагнитӣ
Аз нуқтаи назари масиркунии сигнал, стратегияи хуби қабатбанди бояд ҷойгир кардани ҳамаи нишонаҳои сигнал дар як ё якчанд қабатҳо бошад, ки дар паҳлӯи қабати барқ ё ҳавопаймои заминӣ ҷойгиранд.Барои таъмини нерӯи барқ стратегияи хуби қабатбандӣ бояд он бошад, ки қабати нерӯи барқ ба ҳавопаймои заминӣ наздик бошад ва масофаи байни қабати барқ ва ҳавопаймои заминӣ то ҳадди имкон хурд бошад, ки мо стратегияи «қабат» меномем.
Анбори PCB
Кадом стратегияи стекинг метавонад барои муҳофизат ва рафъи EMI кӯмак кунад?Схемаи зерини қабатҳои қабати болоӣ тахмин мекунад, ки ҷараёни таъминоти барқ дар як қабат ҷараён мегирад ва шиддати як ё якчанд шиддат дар қисмҳои гуногуни як қабат тақсим карда мешавад.Масъалаи қабатҳои сершумори барқ баъдтар баррасӣ хоҳад шуд.
табақи 4-қабат
Дар тарҳрезии ламинатҳои 4-қабатӣ баъзе мушкилоти эҳтимолӣ мавҷуданд.Пеш аз ҳама, ҳатто агар қабати сигнал дар қабати берунӣ ва қувваи барқ ва замин дар қабати дарунӣ бошад, масофаи байни қабати барқ ва ҳавопаймои заминӣ хеле калон аст.
Агар талаботи хароҷот аввалин бошад, ду алтернативаи зеринро ба тахтаи анъанавии 4-қабат метавон баррасӣ кард.Ҳардуи онҳо метавонанд самаранокии рафъкунии EMI-ро беҳтар кунанд, аммо онҳо танҳо барои ҳолатҳое мувофиқанд, ки зичии ҷузъҳо дар тахта ба қадри кофӣ паст аст ва дар атрофи ҷузъҳо майдони кофӣ мавҷуд аст (барои ҷойгир кардани қабати мисии зарурӣ барои таъмини барқ).
Аввалин нақшаи афзалиятнок аст.Қабатҳои берунии PCB ҳама қабатҳо мебошанд ва ду қабати миёна қабатҳои сигнал / барқ мебошанд.Таъмини барқ дар қабати сигнал бо хатҳои васеъ интиқол дода мешавад, ки импеданси роҳи ҷараёни интиқоли барқро паст ва муқовимати роҳи микросетаи сигналро паст мекунад.Аз нуқтаи назари назорати EMI, ин беҳтарин сохтори 4-қабати PCB мебошад.Дар схемаи дуюм кабати берунй кувва ва заминро, ду кабати мобайн бошад сигналро мебарад.Дар муқоиса бо тахтаи анъанавии 4-қабата, такмили ин схема хурдтар аст ва муқовимати байниқабатӣ ба монанди тахтаи анъанавии 4-қабати хуб нест.
Агар импеданси ноқилҳо назорат карда шавад, схемаи stacking дар боло бояд хеле эҳтиёткор бошад, то ноқилҳоро дар зери ҷазираи мисии таъминоти барқ ва заминсозӣ ҷойгир кунед.Илова бар ин, ҷазираи мис дар таъминоти барқ ё қабат бояд ба қадри имкон бо ҳам пайваст карда шавад, то пайвастагии байни DC ва басомади пастро таъмин кунад.
лавҳаи 6-қабат
Агар зичии ҷузъҳо дар тахтаи 4-қабата калон бошад, плитаи 6-қабат беҳтар аст.Бо вуҷуди ин, таъсири муҳофизаткунандаи баъзе схемаҳои стекеркунӣ дар тарҳрезии тахтаи 6-қабат ба қадри кофӣ хуб нест ва сигнали муваққатии автобуси барқ кам намешавад.Ду мисол дар поён муҳокима карда мешаванд.
Дар ҳолати аввал, таъминоти барқ ва замин мутаносибан дар қабатҳои дуюм ва панҷум ҷойгир карда мешаванд.Аз сабаби импеданси баланди таъминоти барқии мис, назорат кардани радиатсияи маъмулии EMI хеле номусоид аст.Аммо, аз нуқтаи назари назорати импеданси сигнал, ин усул хеле дуруст аст.
Дар мисоли дуюм, таъминоти барқ ва хок мутаносибан дар қабатҳои сеюм ва чорум ҷойгир карда шудаанд.Ин тарҳ мушкилоти импеданси мис пӯшидани таъминоти барқро ҳал мекунад.Аз сабаби иҷрои сусти муҳофизати электромагнитии қабати 1 ва қабати 6, режими дифференсиалии EMI меафзояд.Агар шумораи хатҳои сигнал дар ду қабати берунӣ камтар бошад ва дарозии хатҳо хеле кӯтоҳ бошад (камтар аз 1/20 дарозии баландтарин мавҷҳои гармоникии сигнал), тарҳ метавонад масъалаи режими дифференсиалии EMI-ро ҳал кунад.Натиҷаҳо нишон медиҳанд, ки фурўхтани режими дифференсиалии EMI махсусан вақте хуб аст, ки қабати берунӣ бо мис пур карда мешавад ва майдони мис пӯшида мешавад (ҳар як фосилаи дарозии мавҷҳо 1/20).Тавре ки дар боло зикр гардид, мис гузошта мешавад
Вақти фиристодан: 29 июли 2020
