In u cuncepimentu EMC di PCB, a prima preoccupazione hè a regolazione di u stratu; I strati di u bordu sò cumposti da alimentazione elettrica, stratu di terra è stratu di signale. In a cuncezzione EMC di prudutti, oltre à a selezzione di cumpunenti è di cuncezzione di circuiti, un bon cuncepimentu PCB hè ancu un fattore assai impurtante.

A chjave per u cuncepimentu EMC di PCB hè di minimizà l’area di riflusione è di fà u flussu di u percorsu di ritornu in a direzzione chì avemu prughjettatu. U cuncepimentu di u stratu hè a basa di PCB, cumu fà un bonu travagliu di cuncepimentu di stratu di PCB per fà l’effettu EMC di PCB ottimale?

Idee di cuncepimentu di u stratu PCB:

U core di a pianificazione è u cuncepimentu EMC laminatu PCB hè di pianificà ragiunevolmente u percorsu di ritornu di u segnale per minimizà l’area di ritornu di u segnale da u stratu di u specchiu di u bordu, in modu da eliminà o minimizà u flussu magneticu.

1. Cunsigliu di mirroring layer

U stratu specchiu hè un stratu cumpletu di stratu pianu coperto di rame (stratu di alimentazione elettrica, stratu di messa à terra) adiacente à u stratu di segnale in u PCB. E funzioni principali sò e seguenti:

(1) Riduce u rumore di rifluenza: u stratu specchiu pò furnisce un percorsu di bassa impedanza per u ritornu di u stratu di signale, soprattuttu quandu ci hè un grande flussu di corrente in u sistema di distribuzione di energia, u rolu di u stratu specchiu hè più evidente.

(2) Riduzzione EMI: l’esistenza di u stratu specchiu riduce l’area di u ciclu chjosu furmatu da u signale è u reflux è riduce l’EMI;

(3) riduce a crosstalk: aiuta à cuntrullà u prublema di crosstalk trà e linee di segnale in u circuitu digitale à grande velocità, cambia l’altezza di a linea di segnale da u stratu specchiu, pudete cuntrullà a crosstalk trà e linee di segnale, u più chjucu hè l’altezza, u più chjucu a crosstalk;

(4) Cuntrollu di impedenza per impedisce a riflessione di u signale.

Selezzione di u stratu specchiu

(1) Sia l’alimentazione elettrica sia u pianu di terra ponu esse aduprati cum’è pianu di riferimentu, è anu un certu effettu di schermatura nantu à u cablaggio internu;

(2) Relativamente parlendu, u pianu di putenza hà una alta impedanza caratteristica, è ci hè una grande differenza di potenziale cù u livellu di riferimentu, è l’interferenza à alta frequenza nantu à u pianu di putenza hè relativamente grande;

(3) Da a prospettiva di schermatura, u pianu di terra hè generalmente messu à terra è adupratu cum’è puntu di riferenza di u livellu di riferenza, è u so effettu di schermatura hè assai megliu cà quellu di u pianu di putenza;

(4) Quandu si seleziona u pianu di riferimentu, u pianu di terra deve esse preferitu, è u pianu di putenza deve esse sceltu secondu.

Principiu di annullamentu di u flussu magneticu:

Sicondu l’equazioni di Maxwell, ogni azzione elettrica è magnetica trà corpi carichi separati o currenti hè trasmessa attraversu a regione intermedia trà elle, ch’ellu si tratti di un vacuum o di una materia solida. In un PCB, u flussu hè sempre propagatu in a linea di trasmissione. Se u percorsu di riflusione di u rf hè parallelu à u percorsu di u signale currispundente, u flussu nantu à u percorsu di riflussu hè in a direzione opposta à quella di u percorsu di u signale, allora sò superimposti l’uni nantu à l’altri, è si ottiene l’effettu di l’annullamentu di u flussu.

L’essenza di l’annullamentu di u flussu hè u cuntrollu di u percorsu di ritornu di u segnale, cum’è mostratu in u schema seguente:

Cume aduprà a regula di a diritta per spiegà l’effettu di annullamentu di u flussu magneticu quandu u stratu di signale hè adiacente à u stratu hè spiegatu cusì:

(1) Quandu un currente attraversa u filu, un campu magneticu serà generatu intornu à u filu, è a direzzione di u campu magneticu hè determinata da a regula di a manu diritta.

(2) quandu ci sò dui vicini l’uni à l’altri è paralleli à u filu, cum’è mostratu in a figura quì sottu, unu di i cunduttori di l’elettricità da scorrere, l’altru un cunduttore di elettricità da scorrere, se u currente elettricu attraversa u i fili sò attuali è u so signale di ritornu attuale, allora e duie direzioni opposte di a corrente sò uguali, allora u so campu magneticu hè uguale, ma a direzzione hè opposta,Cusì si cancellanu.

Esempiu di cuncepimentu in sei strati

1. Per i piatti à sei strati, u schema 3 hè preferitu;

Analisi:

(1) Cum’è u stratu di signale hè adiacente à u pianu di riferimentu di reflow, è S1, S2 è S3 sò adiacenti à u pianu di terra, si ottiene u megliu effettu di annullamentu di u flussu magneticu. Dunque, S2 hè u stratu di routing preferitu, seguitatu da S3 è S1.

(2) U pianu di potenza hè adiacente à u pianu GND, a distanza trà i piani hè assai chjuca, è hà u megliu effettu di annullamentu di u flussu magneticu è impedenza di pianu bassu.

(3) L’alimentazione principale è u so pannu currispundente sò situati à u stratu 4 è 5. Quandu u spessore di u stratu hè impostatu, a spaziatura tra S2-P deve esse aumentata è a spaziatura tra P-G2 deve esse ridutta (a spaziatura tra u stratu G1-S2 duveria esse ridutta currispundente), in modu da riduce l’impedenza di u pianu di putenza è l’influenza di l’alimentazione in S2.

2. Quandu u costu hè altu, u schema 1 pò esse aduttatu;

Analisi:

(1) Perchè u stratu di signale hè adiacente à u pianu di riferimentu di reflow è S1 è S2 sò adiacenti à u pianu di terra, sta struttura hà u megliu effettu di annullamentu di u flussu magneticu;

(2) A causa di u poveru effettu di annullamentu di u flussu magneticu è di alta impedanza di u pianu di putenza da u pianu di putenza à u pianu GND attraversu S3 è S2;

(3) Livellu di cablaggio preferitu S1 è S2, seguitatu da S3 è S4.

3. Per i piatti à sei strati, opzione 4

Analisi:

U Schema 4 hè più adattu di u Schema 3 per u numeru lucale, picculu numeru di esigenze di signale, chì ponu furnisce un eccellente stratu di cablaggio S2.

4. U peghju effettu EMC, Schema,Analisi:

In questa struttura, S1 è S2 sò adiacenti, S3 è S4 sò adiacenti, è S3 è S4 ùn sò micca adiacenti à u pianu di terra, cusì l’effettu di annullamentu di u flussu magneticu hè poveru.

Cinclusione

Principi specifici di cuncepimentu di strati PCB:

(1) Ci hè un pianu di terra cumpletu (scudu) sottu à a superficia di i cumpunenti è a superficia di saldatura;

(2) Pruvate à evità adiacente diretta di dui strati di signale;

(3) Tutti i strati di signale sò adiacenti à u pianu terrenu u più pussibule;

(4) U filu di cablaggio di alta frequenza, alta velocità, orologio è altri segnali chjave duverebbe avè un pianu di terra adiacente.