정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
PCB의 EMC 설계 고려 사항에서 가장 먼저 다루는 것은 레이어 설정입니다.단판의 층수는 전원층, 접지층 및 신호층의 수량으로 구성된다.제품의 EMC 설계에서 좋은 PCB 설계는 부품 선택 및 회로 설계 외에도 매우 중요한 요소입니다.
PCB EMC 설계의 핵심은 가능한 한 환류 면적을 줄여 우리가 설계한 방향으로 환류 경로가 흐르도록 하는 것입니다.레이어 설계는 PCB의 기본입니다.PCB 설계를 어떻게 하면 PCB의 EMC 효과를 높일 수 있습니까?
1. PCB 레이어의 설계 아이디어:
PCB 스태킹 EMC 계획 설계 아이디어의 핵심은 신호 반환 경로를 합리적으로 계획하여 마그네틱 트래픽을 상쇄하거나 최소화하기 위해 단일 보드 반사 레이어의 신호 반환 면적을 최소화하는 것입니다.
1. 단일 보드 대칭복사 레이어
미러링 레이어는 PCB 내부의 신호 레이어와 인접한 완전한 복동 평면 레이어 (전원 레이어, 접지 레이어) 이다.주요 기능은 다음과 같습니다.
(1) 반환 소음 감소: 미러링은 신호 계층의 반환에 저항성이 낮은 경로를 제공할 수 있으며, 특히 배전 시스템에 큰 전류가 흐를 때 미러링의 역할이 더욱 뚜렷해진다.
(2) EMI 감소: 거울층의 존재는 신호와 회류로 형성된 폐쇄 고리의 면적을 줄이고 EMI를 감소시킵니다.
(3) 교란 감소: 이것은 고속 디지털 회로에서 신호 흔적선 사이의 교란 문제를 제어하는 데 도움이 된다.신호 선간 반사 거울 층의 높이를 변경하여 신호 선 간의 간섭을 제어할 수 있습니다.높이가 작을수록 간섭이 적습니다.
(4) 임피던스 제어로 신호 반사를 방지합니다.
2. 대칭복사 레이어 선택
(1) 전원과 접지 평면은 참고 평면으로 사용할 수 있으며 내부 배선에 일정한 차단 작용을 한다;
(2) 상대적으로 출력 평면은 비교적 높은 특성 임피던스를 가지고 있으며 참조 레벨과 비교적 큰 전세차가 존재하며 출력 평면의 고주파 간섭이 상대적으로 크다;
(3) 차폐의 각도에서 볼 때, 접지 평면은 일반적으로 접지되어 있으며, 참고 레벨 참고점으로 사용되며, 그 차폐 효과는 전원 평면보다 훨씬 좋다;
(4) 참조 평면을 선택할 때는 먼저 지면을 선택하고 전원 평면을 선택합니다.
3. 자기 통량 제거 원리:
맥스웰 방정식에 따르면 중간 영역이 진공이든 물리 물질이든 이산 대전체 또는 전류 사이의 모든 전기와 자기 상호 작용은 그들 사이의 중간 영역을 통해 전송됩니다.PCB에서는 마그네틱 패스가 항상 전송 라인에서 전파됩니다.RF 반환 경로가 해당 신호 경로와 평행하면 반환 경로의 마그네틱 패스와 신호 경로의 광 패스가 반대 방향에 있고 서로 중첩됩니다.마그네틱 제거 효과를 얻었다.
4. 자기통량 제거의 본질은 신호 반환 경로에 대한 제어이다
신호층이 지층과 인접할 때 오른손 규칙을 사용하여 자기통량 제거의 영향을 설명하는 방법은 다음과 같습니다.
(1) 전류가 도선을 통과하면 도선 주위에 자기장이 생기고 자기장의 방향은 오른손 규칙에 의해 결정된다.
(2) 두 개의 평행한 도선이 서로 가까울 때, 아래 그림과 같이 한 도선의 전류가 흘러나오고 다른 도선의 전류가 유입된다. 만약 이 두 도선을 통과하는 전류가 각각 신호 전류라면, 이 두 전류는 그 반환 전류에 비해 크기가 같고, 방향이 상반된다.그러므로 그들의 자기장은 크기가 같고 방향이 상반되므로 서로 상쇄할수 있다.
5. 6층 플레이트 설계 인스턴스
6 레이어의 경우 기본설정 3
분석:
(1) 신호층은 회류 참조 평면과 인접하고 S1, S2 및 S3는 지평면과 인접하기 때문에 최적의 자기통량 제거 효과가 있다.케이블 레이어 S2가 선호되며 S3와 S1이 그 뒤를 따릅니다.
(2) 공률 평면은 GND 평면과 인접해 있고 평면 사이의 거리가 매우 작아 자기통량 제거 효과와 저공률 평면 임피던스를 최적화한다.
(3) 주 전원과 그에 상응하는 접지는 4층과 5층에 있다.레이어 두께를 설정할 때 S2-P 사이의 거리를 늘리고 P-G2 사이의 거리를 줄입니다(그에 따라 G1-S2 레이어 사이의 거리를 줄임).간격) 를 사용하여 전력 평면의 임피던스를 줄이고 S2에 대한 전력 영향을 줄입니다.
2. 원가 요구가 높을 때 방안 1을 채택할 수 있다.
분석:
(1) 이런 구조를 사용하는데 신호층이 환류참고평면과 린접해있기에 S1과 S2는 지평면에 접근하는데 이는 가장 좋은 자기통량제거효과를 갖고있다.
(2) 전원 평면이 S3와 S2를 거쳐 GND 평면에 도달하기 때문에 자기통량 제거 효과가 비교적 낮고 전원 평면 임피던스가 비교적 높다;
(3) 케이블링 레이어 S1과 S2가 우선이고 그 다음은 S3와 S4입니다.
3. 6 레이어의 경우 옵션 4
분석:
로컬 및 작은 신호가 많이 필요한 경우 옵션 4가 옵션 3보다 더 적합합니다.우수한 배선층 S2를 제공할 수 있다.
4. 최악의 EMC 효과, 옵션 2
분석:
이 구조에서 S1과 S2는 인접하고 S3와 S4는 인접하며 S3와 S4는 접지 평면과 인접하지 않으며 자기 통량 제거 효과가 떨어진다.
6. 요약
PCB 레이어 설계의 구체적인 원칙:
(1) PCB 소자 표면과 용접 표면은 완전한 접지 평면 (차폐);
(2) 두 신호층이 직접 인접하지 않도록 한다.
(3) 모든 신호층은 가능한 한 지평면에 접근한다.
(4) 고주파, 고속, 시계 등 핵심 신호의 배선층은 반드시 인접한 접지층을 가져야 한다.
