L'actualité PCB - Conception de PCB basée sur EMC par certains fabricants de PCB

Avant - propos PCB est l'abréviation de Printed Circuit Board en anglais. D'une manière générale, on appelle circuit imprimé un motif conducteur réalisé sur un matériau isolant selon une conception prédéterminée à partir d'un circuit imprimé, d'un élément imprimé ou d'une combinaison des deux. Les motifs conducteurs qui assurent les connexions électriques entre les éléments sur un substrat isolant sont appelés circuits imprimés. De cette façon, le circuit imprimé ou la carte finie du circuit imprimé est appelée carte de circuit imprimé, également appelée carte de circuit imprimé ou carte de circuit imprimé. Les PCB sont inextricablement liés à presque tous les appareils électroniques que nous pouvons voir, des montres électroniques, des calculatrices, des ordinateurs à usage général, aux ordinateurs, à l'électronique de communication, à l'aviation, à l'espace, aux systèmes d'armes militaires, à condition qu'il existe des composants électroniques tels que les circuits intégrés. Les dispositifs et leurs interconnexions électriques utilisent des PCB dont les performances sont directement liées à la qualité de l'électronique. Avec le développement rapide de la technologie électronique, les produits électroniques sont de plus en plus à haute vitesse, haute sensibilité et haute densité. Cette tendance a entraîné de graves problèmes de compatibilité électromagnétique (CEM) et d'interférences électromagnétiques dans la conception des cartes de circuits imprimés. La conception de la compatibilité électromagnétique est devenue un problème technique urgent à résoudre dans la conception de PCB.

1 compatibilité électromagnétique la compatibilité électromagnétique (Electro - Magnetic Compatibility ou EMC) est une discipline émergente et complète qui se concentre sur les problèmes d'interférence électromagnétique et d'anti - interférence. La compatibilité électromagnétique est un dispositif ou un système électronique qui, à un niveau environnemental électromagnétique spécifié, ne dégrade pas les indicateurs de performance en raison de perturbations électromagnétiques et qui produit un rayonnement électromagnétique qui ne dépasse pas un niveau limite défini sans affecter le fonctionnement normal des autres systèmes. Et d'atteindre l'objectif de l'équipement et de l'équipement, le système et le système de ne pas interférer et de travailler ensemble de manière fiable. L'interférence électromagnétique (EMI) est causée par une source d'interférence électromagnétique qui transmet de l'énergie à un système sensible via un chemin de couplage. Il se compose de trois formes de base: la conduction des fils et des lignes de masse communes, et la conduction par rayonnement spatial ou couplage en champ proche. La pratique a prouvé que même si le schéma de circuit est correctement conçu et la carte de circuit imprimé mal conçue peut nuire à la fiabilité de l'électronique. Assurer la compatibilité électromagnétique des circuits imprimés est donc essentiel à la conception de l'ensemble du système.?? 1.1 interférences électromagnétiques (EMI) Lorsqu'un problème d'EMI survient, il faut le décrire à l'aide de trois éléments: la source d'interférence, le chemin de propagation et le récepteur. Donc, si nous voulons réduire les interférences électromagnétiques, il faut trouver des solutions sur ces trois éléments. Ci - dessous, nous discutons principalement de la technologie de câblage des cartes de circuits imprimés.2 technologie de câblage des cartes de circuits imprimés un bon câblage des cartes de circuits imprimés (PCB) est un facteur très important de compatibilité électromagnétique.2.1 les caractéristiques de base des PCB PCBA consistent en une série de traitements de laminage, de câblage et de préimprégnation sur un empilement vertical. Dans un PCB multicouche, les concepteurs placent les lignes de signal sur la couche la plus externe pour faciliter le débogage. Le câblage sur un PCB a des propriétés d'impédance, de capacité et d'inductance. Impédance: l'impédance du câblage est déterminée par le poids et la Section du cuivre. Par exemple, une once de cuivre a une impédance de 0,49 mètre par unité de surface. Capacité: la capacité du câblage est déterminée par l'isolant (eoer), la plage de courant (A) et l'espacement des lignes (h). Exprimée par l'équation C = eoera / h, EO est la constante diélectrique de l'espace libre (8854 PF / M) et ER est la constante diélectrique relative du substrat PCB, de 4,7 dans le laminage fr4. Inductance: l'inductance du câblage est répartie uniformément dans le câblage, de l'ordre de 1 NH / m. Pour un fil de cuivre d'un diamètre extérieur de 1 once, un fil de 0,5 mm (20 mils) de large et de 20 mm (800 mils) de long au - dessus de la couche de terre peut produire une impédance de 9,8 mâ §, 20 NH avec un laminage fr4 de 25 mm (10 mils) d'épaisseur. L'inductance et la capacité de couplage avec le sol sont de 1,66 PF. Les valeurs ci - dessus sont comparées aux effets parasites des composants, qui sont négligeables, mais la somme de tous les câblages peut dépasser les effets parasites. Les concepteurs doivent donc en tenir compte. Lignes directrices générales pour le câblage PCB: (1) augmenter l'espacement des traces pour réduire la diaphonie du couplage capacitif; (2) disposer les lignes d'alimentation et de terre en parallèle pour optimiser la capacité du PCB; (3) garder les lignes sensibles à haute fréquence loin des lignes électriques à fort bruit; (4) L'élargissement des lignes d'alimentation et de mise à la terre afin de réduire l'impédance des lignes d'alimentation et de mise à la terre. 2.2 La Division par division est l'utilisation de la Division physique pour réduire le couplage entre différents types de lignes, en particulier par l'intermédiaire des lignes d'alimentation et de terre. Exemple de division de 4 types de circuits différents en utilisant la technique de division. Sur le plan de masse, des tranchées non métalliques sont utilisées pour isoler les quatre plans de masse. L et C sont utilisés comme filtres pour chaque partie de la plaque. Réduit le couplage entre les plans d'alimentation des différents circuits. En raison de la forte demande de puissance instantanée des circuits numériques à grande vitesse, il est nécessaire de les placer à l'entrée de l'alimentation. Les circuits d'interface peuvent nécessiter des décharges électrostatiques (ESD) et des dispositifs ou circuits inhibiteurs de transitoires. Pour l et c, il est préférable d'utiliser différentes valeurs de l et c plutôt qu'une grande valeur de l et c, car cela peut fournir des caractéristiques de filtrage différentes pour différents circuits. 2.3 découplage entre l'alimentation locale et le ci le découplage local peut réduire la propagation du bruit le long de l'alimentation. Un condensateur de dérivation de grande capacité connecté entre le port d'entrée d'alimentation et le PCB agit comme un filtre d'ondulation basse fréquence tout en agissant comme un réservoir potentiel d'énergie pour répondre à des besoins d'alimentation soudains. En outre, il devrait y avoir un condensateur de découplage entre l'alimentation et la masse de chaque IC. Ces condensateurs de découplage doivent être placés aussi près que possible des broches. Cela aidera à filtrer le bruit de commutation de l'IC. 2.4 technologie de mise à la terre la technologie de mise à la terre convient à la fois aux PCB multicouches et aux PCB monocouches. L'objectif de la technologie de mise à la terre est de minimiser l'impédance de mise à la terre et donc de réduire le potentiel de la boucle de mise à la terre qui retourne du circuit à l'alimentation. (1) Lignes de mise à la terre pour les circuits imprimés à couche unique dans les circuits imprimés à couche unique (simple face), la largeur des lignes de mise à la terre doit être aussi large que possible et doit être d'au moins 1,5 mm (60 mils). Étant donné que le câblage en étoile ne peut pas être implémenté sur un PCB monocouche, les variations de largeur des cavaliers et des fils de terre doivent être réduites au minimum, sinon elles entraînent des variations de l'impédance et de l'inductance de la ligne. (2) ligne de mise à la terre de la carte de circuit imprimé à double couche dans la carte de circuit imprimé à double couche (double face), le câblage réseau / réseau de points de mise à la terre est préféré pour les circuits numériques. Cette méthode de câblage permet de réduire l'impédance de mise à la terre, la boucle de mise à la terre et la boucle de signal. Comme pour les PCB à couche unique, la largeur des lignes de terre et d'alimentation doit être au moins égale à