Bii o ṣe le yanju iṣoro EMI ni apẹrẹ PCB pupọ-Layer?

Awọn ọna pupọ lo wa lati yanju awọn iṣoro EMI. Awọn ọna imupalẹ EMI ode oni pẹlu: lilo awọn aṣọ idalẹnu EMI, yiyan awọn ẹya idalẹnu EMI ti o yẹ, ati apẹrẹ simulation EMI. Bibẹrẹ lati ipilẹ julọ PCB akọkọ, nkan yii n jiroro lori ipa ati awọn ilana apẹrẹ ti akopọ siwa PCB ni ṣiṣakoso itankalẹ EMI.

ipcb

Idiyele gbigbe awọn capacitors ti agbara ti o yẹ nitosi awọn pinni ipese agbara ti IC le jẹ ki foliteji iṣelọpọ IC fo yiyara. Sibẹsibẹ, iṣoro naa ko pari nibi. Nitori esi igbohunsafẹfẹ lopin ti awọn capacitors, eyi jẹ ki awọn capacitors ko le ṣe ina agbara irẹpọ ti o nilo lati wakọ iṣelọpọ IC ni mimọ ni ẹgbẹ igbohunsafẹfẹ kikun. Ni afikun, foliteji igba diẹ ti o ṣẹda lori ọpa ọkọ akero agbara yoo ṣe idasile foliteji kan kọja inductor ti ọna decoupling. Awọn foliteji igba diẹ wọnyi jẹ ipo akọkọ ti o wọpọ awọn orisun kikọlu EMI. Báwo ló ṣe yẹ ká yanjú àwọn ìṣòro yìí?

Niwọn bi IC ti o wa lori igbimọ Circuit wa, Layer agbara ni ayika IC ni a le gba bi kapasito igbohunsafẹfẹ giga ti o dara julọ, eyiti o le gba apakan ti agbara ti o jo nipasẹ kapasito oye ti o pese agbara igbohunsafẹfẹ giga fun mimọ. jade. Ni afikun, inductance ti ipele agbara ti o dara yẹ ki o jẹ kekere, nitorinaa ifihan agbara igba diẹ ti a ṣepọ nipasẹ inductance tun jẹ kekere, nitorina o dinku ipo ti o wọpọ EMI.

Nitoribẹẹ, asopọ laarin Layer agbara ati pin agbara IC gbọdọ jẹ kukuru bi o ti ṣee, nitori pe eti ti o dide ti ifihan agbara oni-nọmba n yarayara ati yiyara, ati pe o dara julọ lati sopọ taara si paadi nibiti agbara IC pin ti wa ni be. Eyi nilo lati jiroro ni lọtọ.

Lati le ṣakoso ipo EMI ti o wọpọ, ọkọ ofurufu agbara gbọdọ ṣe iranlọwọ fun sisọpọ ati ki o ni inductance kekere ti o to. Ọkọ ofurufu agbara yii gbọdọ jẹ bata ti awọn ọkọ ofurufu ti a ṣe daradara. Ẹnikan le beere, bawo ni o ṣe dara? Idahun si ibeere naa da lori sisọ ti ipese agbara, awọn ohun elo laarin awọn ipele, ati igbohunsafẹfẹ iṣẹ (ti o jẹ, iṣẹ ti akoko dide ti IC). Ni gbogbogbo, aye ti Layer agbara jẹ 6mil, ati interlayer jẹ ohun elo FR4, agbara deede ti Layer agbara fun inch square jẹ nipa 75pF. O han ni, awọn kere awọn aaye Layer, ti o tobi ni kapasito.

Ko si ọpọlọpọ awọn ẹrọ pẹlu akoko igbega ti 100 si 300 ps, ​​ṣugbọn ni ibamu si iyara idagbasoke IC lọwọlọwọ, awọn ẹrọ ti o ni akoko dide ni iwọn 100 si 300 ps yoo gba ipin giga. Fun awọn iyika pẹlu akoko igbega ti 100 si 300ps, aye aaye Layer 3mil kii yoo dara fun awọn ohun elo pupọ julọ. Ni akoko yẹn, o jẹ dandan lati lo imọ-ẹrọ Layering pẹlu aaye Layer ti o kere ju 1 mil, ati lati rọpo awọn ohun elo dielectric FR4 pẹlu awọn ohun elo pẹlu awọn iwọn dielectric giga. Bayi, awọn ohun elo amọ ati awọn pilasitik seramiki le pade awọn ibeere apẹrẹ ti 100 si 300 ps awọn iyika akoko dide.

Botilẹjẹpe awọn ohun elo tuntun ati awọn ọna tuntun le ṣee lo ni ọjọ iwaju, fun awọn iyika akoko 1 si 3n ti o wọpọ loni, aaye 3 si 6mil Layer ati awọn ohun elo dielectric FR4, o jẹ igbagbogbo to lati mu awọn harmonics giga-giga ati jẹ ki ifihan agbara akoko kekere to. , iyẹn ni lati sọ, Ipo ti o wọpọ EMI le dinku pupọ. Awọn apẹẹrẹ apẹrẹ iṣakojọpọ siwa PCB ti a fun ni nkan yii yoo gba aye aaye ti 3 si 6 mils.

Idaabobo itanna

Lati irisi awọn itọpa ifihan agbara, ilana fifin ti o dara yẹ ki o jẹ lati fi gbogbo awọn itọpa ifihan agbara lori ọkan tabi diẹ ẹ sii awọn ipele, awọn ipele wọnyi wa lẹgbẹẹ ipele agbara tabi Layer ilẹ. Fun ipese agbara, ilana igbimọ ti o dara yẹ ki o jẹ pe ipele agbara ti o wa ni isunmọ si ilẹ-ilẹ, ati aaye laarin aaye agbara ati ipele ilẹ jẹ kekere bi o ti ṣee. Eyi ni ohun ti a pe ni ilana “layering”.

PCB akopọ

Iru ilana iṣakojọpọ wo ni o le ṣe iranlọwọ lati daabobo ati dinku EMI? Awọn wọnyi siwa stacking eni dawọle ti awọn ipese agbara lọwọlọwọ óę lori kan nikan Layer, ati awọn nikan foliteji tabi ọpọ foliteji ti wa ni pin ni orisirisi awọn ẹya ara ti kanna Layer. Ọran ti awọn ipele agbara pupọ ni yoo jiroro nigbamii.

4-Layer ọkọ

Awọn iṣoro ti o pọju lọpọlọpọ wa pẹlu apẹrẹ igbimọ 4-Layer. Ni akọkọ, igbimọ ibile mẹrin-Layer pẹlu sisanra ti 62 mils, paapaa ti ifihan ifihan ba wa lori ipele ti ita, ati pe agbara ati awọn ipele ilẹ wa ni inu inu, aaye laarin aaye agbara ati ipele ilẹ. jẹ ṣi tobi ju.

Ti ibeere idiyele ba jẹ akọkọ, o le ronu awọn ọna yiyan meji wọnyi si igbimọ 4-Layer ibile. Awọn solusan meji wọnyi le ṣe ilọsiwaju iṣẹ ti idinku EMI, ṣugbọn wọn dara nikan fun awọn ohun elo nibiti iwuwo paati lori ọkọ jẹ kekere to ati pe agbegbe to wa ni ayika awọn paati (gbe ipele agbara Ejò ti o nilo).

Aṣayan akọkọ jẹ aṣayan akọkọ. Awọn ipele ita ti PCB jẹ gbogbo awọn ipele ilẹ, ati awọn ipele meji arin jẹ ifihan agbara / awọn ipele agbara. Ipese agbara lori Layer ifihan agbara jẹ ipalọlọ pẹlu laini jakejado, eyiti o le jẹ ki ipa ọna ti ipese agbara lọwọlọwọ lọ silẹ, ati ikọlu ti ọna microstrip ifihan agbara tun jẹ kekere. Lati irisi iṣakoso EMI, eyi ni eto PCB 4-Layer ti o dara julọ ti o wa. Ninu ero keji, ipele ita lo agbara ati ilẹ, ati awọn ipele meji aarin lo awọn ifihan agbara. Ti a ṣe afiwe pẹlu igbimọ 4-Layer ibile, ilọsiwaju naa kere si, ati ikọlu interlayer jẹ talaka bi igbimọ 4-Layer ibile.

Ti o ba fẹ ṣakoso ikọlu itọpa naa, ero iṣakojọpọ loke gbọdọ ṣọra pupọ lati ṣeto awọn itọpa labẹ agbara ati ilẹ awọn erekusu Ejò. Ni afikun, awọn erekusu Ejò lori ipese agbara tabi Layer ilẹ yẹ ki o wa ni asopọ pọ bi o ti ṣee ṣe lati rii daju pe DC ati isọdọmọ-kekere.

6-Layer ọkọ

Ti iwuwo ti awọn paati lori igbimọ 4-Layer jẹ iwọn giga, igbimọ 6-Layer jẹ dara julọ. Bibẹẹkọ, diẹ ninu awọn igbero iṣakojọpọ ninu apẹrẹ igbimọ 6-Layer ko dara to lati daabobo aaye itanna, ati pe wọn ni ipa diẹ lori idinku ami ifihan igba diẹ ti ọkọ akero agbara. Awọn apẹẹrẹ meji ni a sọrọ ni isalẹ.

Ni akọkọ nla, ipese agbara ati ilẹ ti wa ni gbe lori 2nd ati 5th fẹlẹfẹlẹ lẹsẹsẹ. Nitori idiwọ giga ti ibora bàbà ti ipese agbara, ko dara pupọ lati ṣakoso ipo itanna EMI ti o wọpọ. Sibẹsibẹ, lati oju wiwo ti iṣakoso ikọlu ifihan agbara, ọna yii jẹ deede.