Шарҳи донишҳои силсилаи EMC каскадии PCB

PCB истихроҷ омили муҳими муайян кардани иҷрои EMC -и маҳсулот мебошад. Қабати хуб метавонад дар коҳиш додани радиатсия аз ҳалқаи PCB (эмиссияи дифференсиалӣ) ва инчунин аз кабелҳои ба тахта пайвастшуда (эмиссияи ҳолати умумӣ) хеле муассир бошад.

ipcb

Аз тарафи дигар, як каскади бад метавонад радиатсияи ҳарду механизмро хеле зиёд кунад. Чаҳор омил барои баррасии истихроҷи табақ муҳиманд:

1. Шумораи қабатҳои;

2. Шумора ва навъи қабатҳои истифодашуда (қудрат ва/ё замин);

3. Тартиб ё пайдарпаии қабатҳои;

4. Фосилаи байни қабатҳои.

Одатан танҳо шумораи қабатҳои он ба назар гирифта мешаванд. Дар бисёр ҳолатҳо, се омили дигар яксонанд ва чорумашон баъзан ҳатто ба тарроҳи PCB маълум нест. Ҳангоми муайян кардани шумораи қабатҳои зерин, ба инобат гиред:

1. Миқдори сигнал ва арзиши ноқилҳо;

2. басомад;

3. Оё маҳсулот бояд ба талаботи оғози синфи А ё синфи В ҷавобгӯ бошад?

4. PCB дар манзили муҳофизатӣ ё муҳофизатӣ ҷойгир аст;

5. Экспертизаи муҳандисии EMC аз гурӯҳи тарроҳӣ.

Одатан танҳо истилоҳи аввал баррасӣ карда мешавад. Дар ҳақиқат, ҳамаи ҷузъҳо ҳаётан муҳим буданд ва бояд баробар баррасӣ карда шаванд. Ин банди охирин махсусан муҳим аст ва набояд фаромӯш кард, ки агар тарҳи оптималӣ дар камтарин вақт ва хароҷот ба даст оварда шавад.

Як табақаи бисёрқабата бо истифода аз замин ва/ё ҳавопаймои барқ ​​коҳиши назарраси партоби радиатсионӣ дар муқоиса бо табақаи дуқабатаро таъмин мекунад. Қоидаи умумӣ истифода мешавад, ки як табақи чорқабата нисбат ба табақаи дуқабата 15дБ камтар радиатсия истеҳсол мекунад, ки ҳама омилҳои дигар баробаранд. Тахта бо сатҳи ҳамвор аз сабабҳои зерин нисбат ба тахтаи бе сатҳи ҳамвор хеле беҳтар аст:

1. Онҳо имкон медиҳанд, ки сигналҳо ҳамчун хатҳои микросхема (ё хатҳои лента) интиқол дода шаванд. Ин сохторҳо хатҳои интиқоли импедансии назоратшаванда мебошанд, ки нисбат ба ноқилҳои тасодуфии дар тахтаҳои дуқабата истифодашаванда радиатсияашон камтар аст;

2. Ҳавопаймои заминӣ импедансҳои заминиро (ва аз ин рӯ садои замин) ба таври назаррас коҳиш медиҳад.

Гарчанде ки ду заррин дар бурҷҳои муҳофизатнашудаи 20-25 МГс бомуваффақият истифода шудаанд, ин ҳолатҳо на истисно, истисно мебошанд. Дар боло аз тақрибан 10-15 МГс, одатан панелҳои бисёрқабата бояд ба назар гирифта шаванд.

Ҳангоми истифодаи тахтаи бисёрқабата шумо бояд панҷ ҳадафро ба даст оред. Онҳо:

1. Қабати сигнал бояд ҳамеша дар паҳлӯи ҳавопаймо бошад;

2. Қабати сигнал бояд ба ҳамвории ҳамсояи худ зич пайваст карда шавад (наздик);

3, ҳавопаймои барқ ​​ва ҳавопаймои заминӣ бояд зич муттаҳид карда шаванд;

4, сигнали баландсуръат бояд дар хатти байни ду ҳавопаймо дафн карда шавад, ҳавопаймо метавонад нақши муҳофизаткунанда дошта бошад ва радиатсияи хати чопи баландсуръатро пахш кунад;

5. Ҳавопаймоҳои сершумори заминӣ бартариҳои зиёд доранд, зеро онҳо импедансҳои заминсозиро (ҳавопаймои истинод) кам мекунанд ва радиатсияи маъмулро кам мекунанд.

Умуман, мо бо интихоби байни пайвасткунии наздикии сигнал/ҳавопаймо (Ҳадафи 2) ва пайвасткунии наздикии ҳавопаймоҳои барқ/замин (ҳадафи 3) дучор мешавем. Бо усулҳои анъанавии сохтани PCB, иқтидори заррин ҳамвор байни таъминоти барқи ҳамсоя ва ҳавопаймои заминӣ барои таъмин намудани ҷудошавии кофӣ аз 500 МГс нокифоя аст.

Аз ин рӯ, ҷудошавӣ бояд бо роҳҳои дигар ҳал карда шавад ва мо одатан бояд пайвастагии зич байни сигнал ва ҳавопаймои бозгашти ҷориро интихоб кунем. Афзалиятҳои пайвастагии зич байни қабати сигнал ва ҳавопаймои бозгашти ҷорӣ аз камбудиҳое, ки дар натиҷаи гум шудани каме иқтидори байни ҳавопаймоҳо ба вуҷуд омадаанд, зиёдтар хоҳад буд.

Ҳашт қабат шумораи ҳадди ақали қабатҳоест, ки барои расидан ба ҳамаи ин панҷ ҳадаф истифода мешаванд. Баъзе аз ин ҳадафҳо бояд дар тахтаҳои чор ва шашқабата вайрон карда шаванд. Дар ин шароит, шумо бояд муайян кунед, ки кадом ҳадафҳо барои тарҳрезии мавҷуда муҳимтаранд.

Параграфи дар боло зикршударо набояд чунин маънидод кард, ки шумо наметавонед тарҳи хуби EMC-ро дар тахтаи чаҳор ё шашзинагӣ иҷро кунед. Он танҳо нишон медиҳад, ки на ҳама ҳадафҳоро якбора ба даст овардан мумкин аст ва як навъ созиш лозим аст.

Азбаски ҳама ҳадафҳои дилхоҳи EMC -ро бо ҳашт қабат ба даст овардан мумкин аст, ҳеҷ сабабе барои истифодаи зиёда аз ҳашт қабат вуҷуд надорад, ба истиснои ҷойгир кардани қабатҳои масири иловагии масири сигнал.

Аз нуқтаи назари механикӣ, ҳадафи дигари идеалӣ ин аст, ки қитъаи тахтаи PCB симметрӣ (ё мувозинатнок) карда шавад, то пешгирӣ карда шавад.

Масалан, дар тахтаи ҳаштқабата, агар қабати дуюм ҳавопаймо бошад, қабати ҳафтум низ бояд ҳавопаймо бошад.

Аз ин рӯ, ҳама конфигуратсияҳое, ки дар ин ҷо оварда шудаанд, сохторҳои симметрӣ ё мутавозинро истифода мебаранд. Агар сохторҳои асимметрӣ ё нобаробар иҷозат дода шаванд, сохтани дигар конфигуратсияҳои каскадӣ имконпазир аст.

Шӯрои чорқабата

Сохтори маъмултарини чаҳорқабата дар расми 1 нишон дода шудааст (ҳавопаймои барқ ​​ва ҳавопаймоҳои заминӣ ивазшавандаанд). Он аз чор қабати баробар ҷойгиршуда бо ҳавопаймои дохилии барқ ​​ва ҳавопаймо иборат аст. Ин ду қабати ноқилҳои беруна одатан самтҳои ортогоналӣ доранд.

Гарчанде ки ин сохтмон нисбат ба панелҳои дугона хеле беҳтар аст, аммо он дорои баъзе хусусиятҳои камтар дилхоҳ аст.

Барои рӯйхати ҳадафҳо дар Қисми 1, ин стек танҳо ҳадафро қонеъ мекунад (1). Агар қабатҳои баробар фосила дошта бошанд, байни қабати сигнал ва ҳавопаймои бозгашти ҷорӣ холигии калон вуҷуд дорад. Дар байни ҳавопаймои барқӣ ва ҳавопаймо замин низ фарқияти калон вуҷуд дорад.

Барои тахтаи чорқабата, мо наметавонем ҳарду камбудиро дар як вақт ислоҳ кунем, аз ин рӯ мо бояд қарор кунем, ки барои мо аз ҳама муҳимтар аст.

Тавре ки қаблан гуфта шуд, иқтидори байниҳамдигарӣ байни таъминоти барқ ​​ва ҳавопаймои заминӣ барои таъмин намудани ҷудошавии мувофиқ бо усулҳои анъанавии истеҳсоли PCB нокифоя аст.

Ҷудокунӣ бояд бо роҳҳои дигар коркард карда шавад ва мо бояд байни сигнал ва ҳавопаймои бозгашти ҷорӣ пайвастагии зичро интихоб кунем. Афзалиятҳои пайвастагии зич байни қабати сигнал ва ҳавопаймои бозгашти ҷорӣ аз камбудиҳои каме аз даст додани иқтидори байниҳамдигарӣ бартарӣ хоҳанд дошт.

Аз ин рӯ, роҳи соддаи беҳтар кардани кори EMC-и табақаи чорқабата ин ба қадри имкон наздик кардани қабати сигнал аст. 10 мил), ва як ядрои калони диэлектрикиро байни манбаи барқ ​​ва ҳавопаймои заминӣ истифода мебарад (> 40 мил), тавре ки дар расми 2 нишон дода шудааст.

Ин се афзалият ва чанд камбуди дорад. Майдони ҳалқаи сигнал хурдтар аст, аз ин рӯ радиатсияи режими камтар дифференсиалӣ тавлид мешавад. Дар сурати фосилаи 5 мил дар байни қабати ноқил ва қабати ҳавопаймо, коҳиши радиатсияи ҳалқаи 10дБ ё бештар аз он нисбат ба сохтори часпонидашудаи баробар ҷойгиршуда ба даст оварда мешавад.

Сониян, пайвастагии зичии ноқилҳои сигнал ба замин импеданси планариро (индуктивӣ) коҳиш медиҳад ва ҳамин тариқ радиатсияи маъмулии сими ба тахта пайвастшударо коҳиш медиҳад.

Сеюм, пайвастани зичии ноқилҳо ба ҳавопаймо коҳиши убури байни ноқилҳоро коҳиш медиҳад. Барои фосилаи сими собит, crosstalk ба квадрати баландии кабел мутаносиб аст. Ин яке аз роҳҳои осонтарин, арзонтарин ва нодида гирифтани кам кардани радиатсия аз як PCB-и чорқабата мебошад.

Бо ин сохтори каскад, мо ҳарду ҳадафҳоро (1) ва (2) иҷро мекунем.

Кадом имконоти дигаре барои сохтори ламинатии чорқабата вуҷуд доранд? Хуб, мо метавонем як каме сохтори ғайримуқаррариро истифода барем, яъне тағир додани қабати сигнал ва қабати ҳавопаймо дар расми 2 барои тавлиди каскади дар расми 3А нишон додашуда.

Бартарии асосии ин ламинатсия дар он аст, ки ҳавопаймои беруна муҳофизати масири сигналро дар қабати дохилӣ таъмин мекунад. Камбудӣ дар он аст, ки ҳавопаймои заминӣ метавонад аз ҷониби болиштҳои зичии баланд дар PCB бурида шавад. Инро то андозае бо роҳи баръакс кардани ҳавопаймо, гузоштани ҳавопаймои барқ ​​дар канори унсур ва гузоштани ҳавопаймои заминӣ дар тарафи дигари тахта сабук кардан мумкин аст.

Сониян, баъзе одамон доштани ҳавопаймои кушодаи барқро дӯст намедоранд ва сеюм, қабатҳои сигнали дафншуда коркарди тахтаро душвор месозанд. Каскад ҳадафи (1), (2) ва қисман (4) -ро қонеъ мекунад.

Ду аз ин се мушкилотро метавон тавассути каскад, ки дар расми 3В нишон дода шудааст, сабук кардан мумкин аст, ки дар он ду ҳавопаймои берунӣ ҳавопаймоҳои заминӣ мебошанд ва таъминоти нерӯи барқ ​​дар ҳавопаймо ҳамчун сим пайваст карда мешавад.Таъмини нерӯи барқ ​​бояд бо истифода аз нишонаҳои васеъ дар қабати сигнали растрӣ гузаронида шавад.

Ду бартарии иловагии ин каскад инҳоянд:

(1) Ҳарду ҳавопаймои заминӣ импедансҳои заминии хеле пасттарро таъмин мекунанд ва ҳамин тариқ радиатсияи кабели маъмулиро кам мекунанд;

(2) Ду ҳавопаймои заминиро метавон дар як канори табақ дӯхт, то ҳама нишонаҳои сигналро дар қафаси Фарадей мӯҳр занад.

Аз нуқтаи назари EMC, ин қабатсозӣ, агар хуб анҷом дода шавад, метавонад беҳтарин қабати PCB-и чорқабата бошад. Ҳоло мо ба ҳадафҳои (1), (2), (4) ва (5) танҳо як тахтаи чаҳорқабата расидем.

Дар расми 4 имконияти чаҳорум нишон дода шудааст, на як имконияти маъмулӣ, балки як имконият, ки хуб иҷро карда метавонад. Ин ба расми 2 шабеҳ аст, аммо ба ҷои ҳавопаймои барқӣ ҳавопаймои заминӣ истифода мешавад ва таъминоти барқ ​​ҳамчун пай дар қабати сигнал барои ноқилҳо амал мекунад.

Ин каскад мушкилоти такрории дар боло зикршударо бартараф мекунад ва инчунин аз сабаби ду ҳавопаймои заминӣ импеданси пасти заминро таъмин мекунад. Аммо, ин ҳавопаймоҳо ҳеҷ гуна муҳофизатро таъмин намекунанд. Ин конфигуратсия ҳадафҳои (1), (2) ва (5) -ро қонеъ мекунад, аммо ҳадафҳоро (3) ё (4) қонеъ намекунад.

Ҳамин тариқ, тавре ки шумо мебинед, имконоти қабати чорқабата нисбат ба оне ки шумо дар аввал гумон мекардед, зиёдтаранд ва имконпазир аст, ки чаҳор панҷ ҳадафи моро бо чаҳор қабати PCBS қонеъ кунед. Аз нуқтаи назари EMC, қабатҳои рақамҳои 2, 3b ва 4 ҳама хуб кор мекунанд.

Шӯрои 6 қабати

Аксар тахтаҳои шашқабата аз чаҳор қабати ноқилҳои сигналӣ ва ду қабатҳои ҳавоӣ иборатанд ва тахтаҳои шашқабата одатан аз нуқтаи назари EMC аз панелҳои чорқабата бартарӣ доранд.

Дар расми 5 сохтори каскадӣ нишон дода шудааст, ки онро дар тахтаи шашқабата истифода бурдан мумкин нест.

Ин ҳавопаймоҳо барои қабати сигнал муҳофизат намекунанд ва ду қабати сигнал (1 ва 6) ба ҳавопаймо ҳамсоя нестанд. Ин тартиб танҳо дар сурате кор мекунад, ки ҳамаи сигналҳои басомади баланд дар қабатҳои 2 ва 5 интиқол дода шаванд ва танҳо сигналҳои басомади хеле паст ё беҳтар аз ҳама, дар қабатҳои 1 ва 6 ҳеҷ гуна симҳои сигналӣ (танҳо гаҷетҳои solder) ҷойгир карда нашудаанд.

Агар истифода бурда шавад, ҳама гуна қитъаҳои истифоданашуда дар ошёнаҳои 1 ва 6 бояд фарш карда шаванд ва то ҳадди имкон дар ошёнаи асосӣ viAS васл карда шаванд.

Ин конфигуратсия танҳо як ҳадафи аслии моро қонеъ мекунад (Ҳадафи 3).

Бо шаш қабати дастрас, принсипи таъмини ду қабати дафншуда барои сигналҳои баландсуръат (тавре ки дар расми 3 нишон дода шудааст) тавре ки дар расми 6 нишон дода шудааст, ба осонӣ амалӣ карда мешавад. Ин конфигуратсия инчунин ду қабати болоро барои сигналҳои пастсуръат таъмин мекунад.

Эҳтимол ин сохтори маъмултарини шашқабата аст ва метавонад дар назорати партоби электромагнитӣ хеле самаранок бошад, агар хуб анҷом дода шавад. Ин конфигуратсия ҳадафи 1,2,4 -ро қонеъ мекунад, аммо ҳадафи 3,5 нест. Камбудии асосии он аз ҳам ҷудо шудани ҳавопаймои барқӣ ва ҳавопаймо мебошад.

Аз сабаби ин ҷудошавӣ, дар байни ҳавопаймои барқӣ ва ҳавопаймои заминӣ иқтидори байниҳамдигарӣ чандон зиёд нест, аз ин рӯ барои бартараф кардани ин вазъ бояд тарҳи ҷудокунии эҳтиёткорона андешида шавад. Барои гирифтани маълумоти бештар дар бораи ҷудо кардан, ба маслиҳатҳои техникаи ҷудошавӣ нигаред.

Структураи қариб якхелаи хуби шашқабатаи ламинатдоршуда дар расми 7 нишон дода шудааст.

H1 қабати масири уфуқии сигнали 1, V1 қабати масири амудии сигнали 1, H2 ва V2 маънои сигнали 2 -ро ифода мекунад ва бартарии ин сохтор дар он аст, ки сигналҳои масири ортогоналӣ ҳамеша ба ҳамон як ҳавопаймо ишора мекунанд.

Барои фаҳмидани он, ки чаро ин муҳим аст, ба фасли ҳавопаймоҳои ишора ба истинод дар Қисми 6 нигаред. Камбудӣ дар он аст, ки сигналҳои қабати 1 ва қабати 6 муҳофизат карда намешаванд.

Аз ин рӯ, қабати сигнал бояд ба ҳавопаймоҳои ҳамсояи он хеле наздик бошад ва барои қабати ғафсии зарурии табақ қабати ғафси ядрои миёна истифода шавад. Фосилаи маъмулии табақаҳои ғафси 0.060 дюйм эҳтимолан 0.005 “/ 0.005″/ 0.040 “/ 0.005″/ 0.005 “/ 0.005” бошад. Ин сохтор Ҳадафҳои 1 ва 2 -ро қонеъ мекунад, аммо на ҳадафҳои 3, 4 ё 5.

Плитаи дигари шашқабата бо иҷрои аъло дар расми 8 нишон дода шудааст. Он ду қабати дафншудаи сигнал ва ҳавопаймоҳои ҳамсояи қудратӣ ва заминиро барои иҷрои ҳамаи панҷ ҳадаф таъмин мекунад. Аммо, бузургтарин камбудӣ дар он аст, ки он танҳо ду қабати ноқил дорад, аз ин рӯ он чандон истифода намешавад.

Гирифтани табақаи шашқабата нисбат ба табақаи чорқабата ба даст овардани мутобиқати хуби электромагнитӣ осонтар аст. Мо инчунин бартарии чаҳор қабати масири сигналро дорем, ба ҷои маҳдуд шудан бо ду.

Тавре ки дар тахтаи ноҳиявии чорқабата буд, PCB-и шашқабата аз панҷ ҳадафи мо чаҳорро иҷро кард. Ҳама панҷ ҳадафро метавон иҷро кард, агар мо худро бо ду қабати масири масири сигнал маҳдуд кунем. Сохторҳо дар расми 6, расми 7 ва расми 8 ҳама аз нуқтаи назари EMC хуб кор мекунанд.