Како да дизајнирате PCB слој за да го оптимизирате ЕМС ефектот на ПХБ?

Во дизајнот на ЕМС на ПХБ, првата грижа е поставувањето на слојот; Слоевите на таблата се составени од напојување, заземјен слој и сигнален слој. Во дизајнот на ЕМС на производи, покрај изборот на компоненти и дизајн на кола, добриот дизајн на ПХБ е исто така многу важен фактор.

Клучот за ЕМС дизајнот на ПХБ е да се минимизира површината на повратниот проток и да се направи патеката на повратниот проток во насоката што ја дизајниравме. Дизајнот на слојот е основа на ПХБ, како да се направи добра работа со дизајн на слоеви на ПХБ за да се направи ЕМС ефектот на ПХБ оптимален?

ipcb

Дизајн идеи за ПХБ слој:

Суштината на планирањето и дизајнот на ЕМС со ламинирани ПХБ е разумно планирање на патеката на повратниот сигнал за да се минимизира површината на повратниот сигнал од слојот на огледалото на таблата, за да се елиминира или минимизира магнетниот тек.

1. Табла за пресликување слој

Огледалниот слој е целосен слој од рамнински слој обложен со бакар (слој за напојување, слој за заземјување) во непосредна близина на сигналниот слој во внатрешноста на ПХБ. Главните функции се како што следува:

(1) Намалување на бучавата од повратниот тек: слојот од огледало може да обезбеди ниска импеданса патека за обратниот тек на сигналниот слој, особено кога има голем проток на струја во системот за дистрибуција на енергија, улогата на слојот на огледалото е поочигледна.

(2) Намалување на ЕМИ: постоењето на огледалниот слој ја намалува површината на затворената јамка формирана од сигналот и рефлуксот и го намалува ЕМИ;

(3) намалете го разговорот: помогнете да се контролира проблемот со вкрстување помеѓу сигналните линии во дигиталното коло со голема брзина, сменете ја висината на сигналната линија од огледалниот слој, можете да го контролирате разговорот помеѓу сигналните линии, колку е помала висината, толку е помала вкрстениот разговор;

(4) Контрола на импеданса за да се спречи рефлексија на сигналот.

Избор на слој на огледало

(1) И напојувањето и рамнината за заземјување може да се користат како референтна рамнина и имаат одреден заштитен ефект врз внатрешните жици;

(2) Релативно кажано, моќната рамнина има висока карактеристична импеданса, и постои голема потенцијална разлика со референтното ниво, а пречки со висока фреквенција на моќната рамнина се релативно големи;

(3) Од гледна точка на заштитата, рамнината на земјата е генерално заземјена и се користи како референтна точка на референтното ниво, а нејзиниот заштитен ефект е далеку подобар од оној на моќната рамнина;

(4) При изборот на референтната рамнина, треба да се претпочита рамнината за заземјување, а втората е моќната рамнина.

Принцип на откажување на магнетниот флукс:

Според равенките на Максвел, целото електрично и магнетно дејство помеѓу одделни наелектризирани тела или струи се пренесува преку средниот регион меѓу нив, без разлика дали станува збор за вакуум или цврста материја. Во ПХБ, флуксот секогаш се пропагира во далекуводот. Ако rf патеката на повратниот проток е паралелна со соодветната патека на сигналот, флуксот на патеката за повратниот проток е во спротивна насока од онаа на сигналната патека, тогаш тие се надредени еден врз друг, и се добива ефект на откажување на флуксот.

Суштината на откажувањето на флуксот е контролата на патеката на повратниот сигнал, како што е прикажано на следниот дијаграм:

Како да се користи правилото за десна рака за да се објасни ефектот на откажување на магнетниот флукс кога слојот на сигналот е во непосредна близина на слојот, се објаснува на следниов начин:

ipcb

(1) Кога струја тече низ жицата, магнетно поле ќе се генерира околу жицата, а насоката на магнетното поле се одредува со правилото на десната рака.

(2) кога има два блиску еден до друг и паралелни со жицата, како што е прикажано на сликата подолу, еден од проводниците на електрична енергија да се исцеди, а другиот проводник на електрична енергија да тече, ако електричната струја тече низ жицата се струја и нејзиниот сигнал на повратна струја, тогаш двете спротивни насоки на струјата се еднакви, така што нивното магнетно поле е еднакво, но насоката е спротивна,Така тие се откажуваат меѓусебно.

Пример за дизајн на шестослојна плоча

1. За шестслојни плочи, шемата 3 е најпосакувана;

Анализа:

(1) Бидејќи сигналниот слој е во непосредна близина на референтната рамнина за повраќање, а S1, S2 и S3 се во непосредна близина на рамнината за заземјување, се постигнува најдобриот ефект на откажување на магнетниот флукс. Затоа, S2 е претпочитаниот рутирачки слој, проследен со S3 и S1.

(2) Моќта е во непосредна близина на ГНД рамнината, растојанието помеѓу авионите е многу мало и има најдобар ефект на откажување на магнетниот флукс и импеданса на рамнина со мала моќност.

(3) Главното напојување и соодветната подна ткаенина се наоѓаат во слојот 4 и 5. Кога е поставена дебелината на слојот, растојанието помеѓу S2-P треба да се зголеми и растојанието помеѓу P-G2 треба да се намали (растојанието помеѓу слојот G1-S2 треба соодветно да се намали), за да се намали импедансата на моќната рамнина и влијанието на напојувањето врз S2.

2. Кога трошоците се високи, шемата 1 може да се усвои;

Анализа:

(1) Бидејќи сигналниот слој е во непосредна близина на референтната рамнина за повраќање и S1 и S2 се во непосредна близина на рамнината за заземјување, оваа структура има најдобар ефект на откажување на магнетниот флукс;

(2) Поради слабиот ефект на откажување на магнетниот флукс и импедансата на рамнината со голема моќност од моќната рамнина до рамнината GND преку S3 и S2;

(3) Претпочитан слој за жици S1 и S2, проследен со S3 и S4.

3. За шестслојни плочи, опција 4

Анализа:

Шемата 4 е посоодветна од Шемата 3 за локален, мал број барања за сигнал, што може да обезбеди одличен слој на жици S2.

4. Најлош ЕМС ефект, Шема,Анализа:

Во оваа структура, S1 и S2 се соседни, S3 и S4 се во непосредна близина, а S3 и S4 не се во непосредна близина на рамнината за заземјување, така што ефектот на откажување на магнетниот флукс е слаб.

Cоклузија

Специфични принципи за дизајн на слоеви на ПХБ:

(1) Постои целосна рамнина за заземјување (штит) под површината на компонентата и површината за заварување;

(2) Обидете се да избегнете непосредна близина на два слоја на сигнали;

(3) Сите слоеви на сигнали се во непосредна близина до рамнината на земјата колку што е можно;

(4) layerичен слој со висока фреквенција, голема брзина, часовник и други клучни сигнали треба да имаат соседна рамнина за заземјување.