PCB nyusun mangrupikeun hal anu penting pikeun nangtoskeun kinerja EMC produk. Lapisan anu saé tiasa efektif pisan dina ngirangan radiasi tina loop PCB (émisi modeu diferensial), ogé tina kabel anu nyambung kana papan (émisi modus umum).

Di sisi anu sanésna, cascade anu goréng tiasa ningkatkeun pisan radiasi kadua mékanisme na. Opat faktor penting pikeun dipertimbangkeun susun pelat:

1. Jumlah lapisan;

2. Jumlah sareng jinis lapisan anu dianggo (kakuatan sareng / atanapi taneuh);

3. Urutan atanapi urutan lapisan;

4. Selang antara lapisan.

Biasana ngan ukur jumlah lapisan anu dianggap. Dina kaseueuran kasus, tilu faktor sanésna sami-sami penting, sareng anu kaopat kadang-kadang henteu dikenal ku desainer PCB. Nalika nangtoskeun jumlah lapisan, perhatoskeun hal-hal ieu:

1. Jumlah sinyal sareng biaya kabel;

2. Frékuénsi;

3. Naha produkna kedah nyumponan sarat peluncuran Kelas A atanapi Kelas B?

4. PCB aya dina perumahan anu dijagaan atanapi henteu dijagaan;

5. kaahlian rékayasa EMC tina tim desain.

Biasana ngan ukur istilah munggaran anu dianggap. Mémang, sadaya barang penting pisan sareng kedah dianggap sami. Barang panungtung ieu penting pisan sareng henteu kedah diémutan upami desain anu optimal pikeun dihontal dina sakedik waktos sareng biaya.

Pelat multilayer nganggo taneuh sareng / atanapi pesawat listrik nyayogikeun réduksi anu signifikan dina émisi radiasi dibandingkeun sareng pelat dua lapisan. Aturan umum pikeun jempol anu digunakeun nyaéta pelat opat lapis ngahasilkeun radiasi 15dB langkung handap tina lempeng dua lapis, sadaya faktor sanésna sami. Papan anu permukaanna langkung saé langkung saé tibatan dewan tanpa permukaan anu datar kusabab alesan ieu:

1. Aranjeunna ngantepkeun sinyal dialihkeun salaku garis microstrip (atanapi garis pita). Struktur ieu dikontrol jalur transmisi impedansi kalayan radiasi anu langkung kirang tibatan kabel acak anu dianggo dina papan dua lapisan;

2. Pesawat darat sacara nyata ngirangan impedansi taneuh (sareng ku sabab éta noise ground).

Sanaos dua pelat parantos hasil dianggo dina kandang anu henteu dijagaan tina 20-25mhz, kasus ieu mangrupikeun pengecualian tibatan aturanana. Luhur ngeunaan 10-15mhz, panel multilayer kedah biasana dianggap.

Aya lima tujuan anu anjeun kedah nyobian pikeun ngahontal nalika nganggo papan multilayer. Maranéhna nyaéta:

1. Lapisan sinyal kedah teras-terasan caket sareng pesawat;

2. Lapisan sinyal kedah gandeng pageuh (caket) kana pesawat anu caket na;

3, pesawat listrik sareng pesawat darat kedahna caket;

4, sinyal gancang-gancang kedah dikubur dina garis antara dua pesawat, pesawat tiasa maénkeun peran tameng, sareng tiasa neken radiasi garis cetak gancang-gancang;

5. Sababaraha pesawat grounding gaduh seueur kaunggulan sabab bakal ngirangan grounding (pesawat rujukan) impedansi dewan sareng ngirangan radiasi modeu umum.

Sacara umum, urang nyanghareupan pilihan antara gandeng jarak deukeut sinyal / pesawat (Tujuan 2) sareng kopling jarak caket listrik / ground ground (objektif 3). Kalayan téhnik konstruksi PCB konvensional, kapasitansi pelat datar antara catu daya anu caket sareng pesawat darat henteu cekap kanggo nyayogikeun decoupling anu cekap dihandap 500 MHz.

Kituna, decoupling kedah ditujukeun ku cara anu sanés, sareng urang umumna kedah milih kopling anu ketat antara sinyal sareng pesawat balik ayeuna. Kaunggulan gandeng ketat antara lapisan sinyal sareng pesawat balik ayeuna bakal ngaleungitkeun karugian anu disababkeun ku kaleungitan kapasitansi antara pesawat.

Dalapan lapisan mangrupikeun jumlah minimum lapisan anu tiasa dianggo pikeun ngahontal lima tujuan ieu. Sababaraha tujuan ieu kedah dikompromikeun dina opat – sareng papan genep lapis. Dina kaayaan ieu, anjeun kedah nangtoskeun tujuan mana anu paling penting pikeun desain anu aya.

Paragraf di luhur henteu kedah diinterpretasi hartosna anjeun moal tiasa ngadamel desain EMC anu saé dina papan anu opat – atanapi genep tingkat, sakumaha anjeun tiasa. Éta ngan nunjukkeun yén henteu sadayana tujuan tiasa dihontal sakaligus sareng sababaraha jinis kompromi diperyogikeun.

Kusabab sadaya tujuan EMC anu dipikahoyong tiasa kahontal kalayan dalapan lapisan, teu aya alesan pikeun ngagunakeun langkung ti dalapan lapisan kecuali pikeun nampung lapisan peruteuan sinyal tambahan.

Tina sudut pandang mékanis, tujuan ideal anu sanés nyaéta ngajantenkeun bagian-bagian papan PCB simétris (atanapi saimbang) pikeun nyegah perang.

Salaku conto, dina papan dalapan lapisan, upami lapisan anu kadua nyaéta pesawat, maka lapisan katujuh ogé kedah janten pesawat.

Ku alatan éta, sadaya konfigurasi anu ditepikeun di dieu nganggo struktur simétris atanapi saimbang. Upami struktur asimétri atanapi henteu saimbang diijinkeun, dimungkinkeun pikeun ngawangun konfigurasi cascading anu sanés.

Papan opat lapis

Struktur pelat opat lapisan paling umum ditingalikeun dina Gambar 1 (pesawat listrik sareng pesawat darat tiasa ditukeurkeun). Éta diwangun ku opat lapisan anu rata kalayan pesawat listrik internal sareng pesawat darat. Dua lapisan kabel éksternal ieu biasana ngagaduhan arah sambungan kabel ortogonal.

Sanaon konstruksi ieu langkung saé tibatan panel ganda, éta ngagaduhan sababaraha fitur anu kirang dipikahoyong.

Pikeun daptar udagan dina Bagéan 1, tumpukan ieu ngan ukur nyayogikeun udagan (1). Upami lapisan na sami jarakna, aya celah ageung antara lapisan sinyal sareng pesawat balik ayeuna. Aya ogé celah anu ageung antara pesawat listrik sareng pesawat darat.

Pikeun papan opat lapis, urang moal tiasa ngabenerkeun duanana cacad dina waktos anu sami, janten urang kedah mutuskeun anu pangpentingna pikeun urang.

Sakumaha didadarkeun di tadi, capacitance interlayer antara catu daya anu caket sareng pesawat darat henteu cekap kanggo nyayogikeun decoupling anu cekap nganggo téhnik manufaktur PCB konvensional.

Decoupling kedah diurus ku cara anu sanés, sareng urang kedah milih kopling anu ketat antara sinyal sareng pesawat balik ayeuna. Kaunggulan gandeng ketat antara lapisan sinyal sareng pesawat balik ayeuna bakal ngaleungitkeun karugian tina kaleungitan sakedik capacitance interlayer.

Ku alatan éta, cara paling saderhana pikeun ningkatkeun kinerja EMC tina pelat opat lapisan nyaéta nyandak lapisan sinyal sacaket pesawat sareng mungkin. 10mil), sareng nganggo inti diéléktrik ageung antara sumber listrik sareng ground ground (> 40mil), sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 2.

Ieu ngagaduhan tilu kaunggulan sareng sababaraha karugian. Aréa loop sinyalna langkung alit, janten radiasi modeu diferensial kirang dihasilkeun. Pikeun kasus interval 5mil antara lapisan kabel sareng lapisan pesawat, réduksi radiasi gelung 10dB atanapi langkung tiasa kahontal dumasarkeun kana struktur tumpukan anu sami jarakna.

Kadua, gandeng ketat sinyal kabel kana taneuh ngirangan planét impedansi (induktansi), sahingga ngirangan radiasi modeu umum tina kabel anu nyambung kana papan.

Katilu, gandeng ketat tina kabel kana pesawat bakal ngirangan crosstalk antara kabel. Pikeun jarak kabel anu tetep, crosstalk sabanding sareng kuadrat jangkungna kabel. Ieu mangrupikeun salah sahiji cara anu paling gampang, murah, sareng paling teu dipaliré pikeun ngirangan radiasi tina PCB opat lapisan.

Ku struktur cascade ieu, urang nyugemakeun duanana tujuan (1) sareng (2).

Naon kamungkinan sanésna pikeun struktur laminasi opat lapisan? Nya, urang tiasa nganggo sakedik struktur anu teu konvensional, nyaéta ngaganti lapisan sinyal sareng lapisan pesawat dina Gambar 2 pikeun ngahasilkeun cascade anu dipidangkeun dina Gambar 3A.

Kauntungan utama laminasi ieu nyaéta pesawat luar nyayogikeun taméngna pikeun peruteyan sinyal dina lapisan jero. Anu ngarugikeunana nyaéta pesawat darat tiasa seueur diteukteuk ku bantalan komponén kapadetan tinggi dina PCB. Ieu tiasa diréduksi dugi ka sababaraha tingkat ku ngabalikkeun pesawat, nempatkeun pesawat listrik di sisi elemen, sareng nempatkeun pesawat taneuh dina sisi sanés papan.

Kadua, sababaraha jalma henteu resep ngagaduhan pesawat listrik anu kakeunaan, sareng anu katilu, lapisan sinyal anu dikubur ngajantenkeun hésé pikeun ngarobih papan. Cascade nyugemakeun tujuan (1), (2), sareng sawaréh nyugemakeun tujuan (4).

Dua tina tilu masalah ieu tiasa diréduksi ku cascade sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 3B, dimana dua pesawat luar mangrupikeun pesawat darat sareng catu daya dialungkeun dina pesawat sinyal salaku kabel.Catu daya bakal raster dialirkeun nganggo tilas lega dina lapisan sinyal.

Dua kaunggulan tambahan tina cascade ieu nyaéta:

(1) Dua pesawat darat nyayogikeun impedansi taneuh anu langkung handap, sahingga ngirangan radiasi kabel modeu umum;

(2) Dua pesawat darat tiasa dijait di periphery piring kanggo nutup sadaya sinyal dina kandang Faraday.

Tina sudut pandang EMC, lapisan ieu, upami dilakukeun saé, tiasa janten lapisan paling hadé tina PCB opat lapisan. Ayeuna urang parantos ngahontal tujuan (1), (2), (4) sareng (5) kalayan ngan ukur hiji papan opat lapis.

Gambar 4 nunjukkeun kamungkinan kaopat, sanés anu biasana, tapi anu tiasa dilakukeun kalayan hadé. Ieu sami sareng Gambar 2, tapi pesawat darat dianggo tibatan pesawat listrik, sareng catu daya bertindak salaku tilas dina lapisan sinyal pikeun kabel.

Cascade ieu ngungkulan masalah damel ulang di luhur sareng ogé nyayogikeun impedansi taneuh anu lemah kusabab dua pesawat darat. Nanging, pesawat ieu henteu nyayogikeun taméng nanaon. Konfigurasi ieu nyugemakeun tujuan (1), (2), sareng (5), tapi henteu nyayogikeun tujuan (3) atanapi (4).

Janten, sakumaha anjeun tiasa tingali aya langkung seueur pilihan pikeun lapisan opat lapisan tibatan anu anjeun panginten panginten, sareng dimungkinkeun pikeun minuhan opat tina tujuan urang ku PCBS opat lapisan. Tina sudut pandang EMC, peletakan Gambar 2, 3b, sareng 4 sadayana tiasa dianggo kalayan saé.

6 lapisan papan

Kaseueuran papan genep lapis diwangun ku opat lapisan sambungan kabel sinyal sareng dua lapisan pesawat, sareng papan genep lapisan umumna langkung saé tibatan opat lapisan lapisan tina sudut pandang EMC.

Gambar 5 nunjukkeun struktur cascading anu henteu tiasa dianggo dina papan genep lapisan.

Pesawat ieu henteu nyayogikeun lapisan pikeun sinyal, sareng dua lapisan sinyal (1 sareng 6) henteu padeukeut sareng pesawat. Susunan ieu tiasa dianggo upami sadaya sinyal frékuénsi luhur diteruskeun dina lapisan 2 sareng 5, sareng ngan ukur sinyal frékuénsi anu handap pisan, atanapi langkung saé na, henteu aya kabel sinyal pisan (ngan ukur bantalan solder) anu diteruskeun dina lapisan 1 sareng 6.

Upami dianggo, daérah naon waé anu henteu dianggo dina lantai 1 sareng 6 kedah diaspal sareng ngalampirkeun viAS kana lantai utama dina seueur tempat anu mungkin.

Konfigurasi ieu ngan ukur nyayogikeun salah sahiji tujuan aslina urang (Tujuan 3).

Kalayan genep lapisan sayogi, prinsip nyayogikeun dua lapisan anu dikubur pikeun sinyal gancang-gancang (sapertos dina Gambar 3) gampang dilaksanakeun, sapertos anu dipidangkeun dina Gambar 6. Konfigurasi ieu ogé nyayogikeun dua lapisan permukaan pikeun sinyal gancang-gancang.

Ieu panginten struktur genep lapis paling umum sareng tiasa épéktip pisan dina ngadalikeun émisi éléktromagnétik upami dilakukeun kalayan hadé. Konfigurasi ieu nyayogikeun tujuan 1,2,4, tapi henteu tujuan 3,5. Karugian utama na nyaéta pamisahan pesawat listrik sareng pesawat darat.

Kusabab pisah ieu, teu aya seueur kapasitas antara pesawat listrik sareng pesawat darat, janten desain decoupling ati-ati kedah dilaksanakeun pikeun ngungkulan kaayaan ieu. Kanggo inpormasi lengkep ngeunaan decoupling, tingali tip téhnik Decoupling kami.

Struktur laminasi genep lapis anu ampir sami sareng tingkah laku anu hadé ditingalikeun dina Gambar 7.

H1 ngagambarkeun lapisan peruteyan horisontal sinyal 1, V1 ngagambarkeun lapisan peruteahan nangtung tina sinyal 1, H2 sareng V2 ngagambarkeun hartos anu sami pikeun sinyal 2, sareng kaunggulan tina struktur ieu nyaéta sinyal perputaran orthogonal sok ngarujuk kana pesawat anu sami.

Pikeun ngartos naha ieu penting, tingali bagian dina sinyal-to-rujukan pesawat dina Bagéan 6. Kakuranganana nyaéta lapisan 1 sareng lapisan 6 sinyal henteu dijagaan.

Ku alatan éta, lapisan sinyal kedahna caket pisan kana pesawat anu caket sareng lapisan inti tengah anu langkung kandel kedah dianggo pikeun ngawangun kandel anu diperyogikeun. Jarak lempeng lempeng 0.060 inci biasana 0.005 “/ 0.005” / 0.040 “/ 0.005” / 0.005 “/ 0.005”. Struktur ieu nyugemakeun Tujuan 1 sareng 2, tapi henteu tujuan 3, 4 atanapi 5.

Pelat genep lapisan anu sanésna kalayan performa anu saé ditampilkeun dina Gambar 8. Éta nyayogikeun dua lapisan anu dikubur sinyal sareng kakuatan anu caket sareng pesawat darat pikeun minuhan lima tujuan. Nanging, kakurangan anu paling penting nyaéta éta ngan ukur ngagaduhan dua lapisan kabel, janten henteu sering dianggo.

Plat genep lapisan langkung gampang kéngingkeun kasaluyuan éléktromagnétik anu saé tibatan pelat opat lapis. Kami ogé ngagaduhan kaunggulan tina opat lapisan peruteyan sinyal tibatan diwatesan ku dua.

Sapertos kasus sirkuit opat lapisan, PCB genep lapis patepung opat tina lima tujuan urang. Kalima gol tiasa kahontal upami urang ngawatesan diri kana dua lapisan peruteyan sinyal. Struktur dina Gambar 6, Gambar 7, sareng Gambar 8 sadayana damel saé tina sudut pandang EMC.