Yadda za a warware matsalar EMI a cikin ƙirar PCB mai yawan Layer?

Akwai hanyoyi da yawa don magance matsalolin EMI. Hanyoyin murkushe EMI na zamani sun haɗa da: yin amfani da suturar EMI, zabar sassa na EMI masu dacewa, da ƙirar simulation EMI. Farawa daga mafi mahimmanci PCB shimfidar wuri, wannan labarin ya tattauna rawar da dabarun ƙira na PCB Layered stacking a sarrafa EMI radiation.

ipcb

Daidaitaccen sanya capacitors na ƙarfin da ya dace kusa da fil ɗin samar da wutar lantarki na IC na iya sa ƙarfin fitarwar IC yayi tsalle da sauri. Duk da haka, matsalar ba ta ƙare a nan ba. Saboda ƙayyadaddun amsawar mitar na capacitors, wannan yana sa masu ƙarfin ƙarfin su kasa samar da ƙarfin jituwa da ake buƙata don fitar da fitarwar IC da tsafta a cikin cikakken rukunin mitar. Bugu da kari, wutar lantarki na wucin gadi da aka kafa akan mashin bas din wutar lantarki zai samar da digon wutar lantarki a fadin inductor na hanyar yankewa. Waɗannan ƙarfin lantarki na wucin gadi sune manyan hanyoyin tsoma baki na EMI na gama gari. Ta yaya za mu magance waɗannan matsalolin?

Dangane da IC a kan hukumar da’irar mu, ana iya ɗaukar madaurin wutar lantarki a kusa da IC a matsayin babban mai ƙarfi mai ƙarfi mai ƙarfi, wanda zai iya tattara ɓangaren makamashin da mai sarrafa mai hankali wanda ke ba da ƙarfi mai ƙarfi don tsabta. fitarwa. Bugu da ƙari, inductance na kyakkyawan Layer na wutar lantarki ya kamata ya zama ƙarami, don haka siginar wucin gadi da aka haɗa ta inductance shima ƙarami ne, don haka rage yanayin gama gari na EMI.

Tabbas, haɗin da ke tsakanin ma’aunin wutar lantarki da fil ɗin wutar lantarki na IC dole ne ya kasance gajere kamar yadda zai yiwu, saboda tashin gefen siginar dijital yana sauri da sauri, kuma yana da kyau a haɗa shi kai tsaye zuwa ga kushin inda ikon IC yake. fil yana nan. Wannan yana buƙatar tattaunawa daban.

Domin sarrafa tsarin EMI na gama-gari, jirgin wutar lantarki dole ne ya taimaka ɓata kuma yana da isassun ƙarancin inductance. Dole ne wannan jirgin sama mai ƙarfi ya zama nagartattun jirage biyu na wutar lantarki. Wani zai iya tambaya, yaya kyau yake? Amsar tambayar ta dogara ne akan shimfidar wutar lantarki, kayan aiki tsakanin yadudduka, da mitar aiki (wato, aiki na lokacin tashi na IC). Gabaɗaya, tazarar madafin wutar lantarki shine mil 6, kuma mai shiga tsakani abu ne na FR4, madaidaicin ƙarfin ƙarfin wutar lantarki kowane inci murabba’i kusan 75pF. Babu shakka, ƙarami tazarar Layer, mafi girman ƙarfin ƙarfin.

Babu na’urori da yawa tare da lokacin tashi daga 100 zuwa 300 ps, ​​amma bisa ga saurin ci gaban IC na yanzu, na’urorin da ke da lokacin tashi a cikin kewayon 100 zuwa 300 ps za su mamaye babban rabo. Don da’irori tare da tashin lokacin 100 zuwa 300ps, tazarar Layer mil 3 ba zai sake dacewa da yawancin aikace-aikace ba. A wannan lokacin, ya zama dole a yi amfani da fasaha na zane-zane tare da tazarar Layer na ƙasa da mil 1, kuma a maye gurbin kayan aikin dielectric FR4 tare da kayan aiki masu mahimmanci na dielectric. Yanzu, yumbu da yumbu na robobi na iya saduwa da buƙatun ƙira na 100 zuwa 300 ps hawan lokacin da’irori.

Kodayake ana iya amfani da sabbin kayan aiki da sabbin hanyoyin a nan gaba, don yau da kullun na yau da kullun na 1 zuwa 3ns tashi lokaci, tazarar Layer 3 zuwa 6mil da kayan dielectric FR4, yawanci ya isa don ɗaukar manyan jituwa na ƙarshe kuma yana sanya siginar ɗan lokaci ƙasa kaɗan. , ma’ana , Yanayin gama gari EMI na iya raguwa sosai. Misalan ƙirar ƙira mai layi na PCB da aka bayar a cikin wannan labarin za su ɗauka tazarar mil 3 zuwa 6.

garkuwar lantarki

Daga ra’ayi na siginar sigina, kyakkyawan tsarin shimfidawa ya kamata ya kasance don sanya duk alamun sigina a kan layi ɗaya ko fiye, waɗannan yadudduka suna kusa da Layer na wutar lantarki ko ƙasa. Don samar da wutar lantarki, kyakkyawan tsarin shimfidawa ya kamata ya zama cewa wutar lantarki yana kusa da Layer na ƙasa, kuma nisa tsakanin ma’aunin wutar lantarki da ƙasa yana da ƙananan kamar yadda zai yiwu. Wannan shi ne abin da muke kira dabarar “layering”.

PCB tari

Wani irin dabarar tarawa zai iya taimakawa garkuwa da murkushe EMI? Matsakaicin tari mai ɗorewa mai zuwa yana ɗaukar cewa wutar lantarki tana gudana akan Layer guda ɗaya, kuma ana rarraba wutar lantarki ɗaya ko maɗaukakiyar ƙarfin lantarki a sassa daban-daban na Layer ɗaya. Za’a tattauna batun yadudduka masu yawa daga baya.

4-alamar Layer

Akwai yuwuwar matsaloli da yawa tare da ƙirar allo mai Layer 4. Da farko dai, al’adar al’ada guda huɗu na gargajiya tare da kauri na 62 mils, koda kuwa siginar siginar yana kan Layer na waje, kuma wutar lantarki da ƙasa yana kan Layer na ciki, nisa tsakanin Layer na wutar lantarki da ƙasa Layer. har yanzu yana da girma da yawa.

Idan buƙatun farashi shine na farko, zaku iya la’akari da zaɓuɓɓuka biyu masu zuwa zuwa allon al’ada 4-Layer. Wadannan mafita guda biyu zasu iya inganta aikin EMI suppression, amma sun dace ne kawai don aikace-aikace inda yawancin abubuwan da ke cikin jirgi ya yi ƙasa sosai kuma akwai isasshen yanki a kusa da abubuwan da aka gyara (sanya ma’aunin wutar lantarki da ake bukata).

Zaɓin farko shine zaɓi na farko. Yadudduka na waje na PCB duk yadudduka ne na ƙasa, kuma na tsakiya biyu yadudduka ne sigina / iko. Ana yin amfani da wutar lantarki a kan siginar siginar tare da layi mai fadi, wanda zai iya sa hanyar da aka yi amfani da wutar lantarki a halin yanzu ta yi ƙasa da ƙasa, kuma ƙaddamar da siginar siginar microstrip yana da ƙananan. Daga hangen nesa na sarrafa EMI, wannan shine mafi kyawun tsarin PCB mai Layer 4 da ake samu. A cikin tsari na biyu, Layer na waje yana amfani da wuta da ƙasa, kuma na tsakiya biyu yana amfani da sigina. Idan aka kwatanta da al’ada na al’ada 4-Layer, haɓakawa ya fi ƙanƙanta, kuma rashin daidaituwa na tsaka-tsakin yana da talauci kamar na gargajiya 4-layer board.

Idan kana so ka sarrafa alamar impedance, na sama stacking makirci dole ne sosai a hankali shirya burbushi a karkashin iko da ƙasa tsibirin jan karfe. Bugu da ƙari, tsibiran jan karfe a kan wutar lantarki ko ƙasa ya kamata a haɗa su gwargwadon yiwuwar tabbatar da haɗin kai na DC da ƙananan mitoci.

6-alamar Layer

Idan yawan abubuwan da aka haɗa akan allon 4-Layer ya yi girma sosai, allon mai Layer 6 ya fi kyau. Duk da haka, wasu tsare-tsaren tarawa a cikin ƙirar allo mai Layer 6 ba su da kyau don kare filin lantarki, kuma ba su da ɗan tasiri kan rage siginar wucin gadi na bas ɗin wutar lantarki. An tattauna misalai biyu a ƙasa.

A cikin akwati na farko, ana sanya wutar lantarki da ƙasa a kan 2nd da 5th layers bi da bi. Saboda tsananin rashin ƙarfi na murfin jan ƙarfe na wutar lantarki, ba shi da kyau a sarrafa yanayin gama gari na EMI radiation. Duk da haka, daga ra’ayi na kula da impedance na sigina, wannan hanya ta yi daidai.