PCB 기술 - 고속 PCB 설계로 EMI 문제 해결

신호 상승 시간이 단축되고 신호 주파수가 높아짐에 따라 전자 제품의 EMI 문제는 점점 더 전자 엔지니어들의 주목을 받고 있다.고속 PCB는 EMI 문제의 거의 60%를 해결합니다.고속 PCB 설계에서는 시계와 흔적선 등 핵심 고속 신호선을 차단해야 한다.차단이 없거나 차단의 일부만 있으면 EMI가 누출된다.차폐선은 귀 1000밀당 구멍 접지가 있는 것을 권장합니다.

규칙 2: 고속 신호 라우팅 루프 규칙

PCB 보드의 밀도가 계속 증가함에 따라 많은 PCB LAYOUT 엔지니어들은 케이블 연결 과정에서 클럭 신호와 같은 고속 신호 네트워크와 같은 오류가 발생하기 쉬우며 여러 계층의 PCB를 연결할 때 폐쇄 루프 결과가 발생합니다.이러한 폐쇄 루프로 인해 EMI의 방사선 강도를 증가시키는 루프 안테나가 생성됩니다.

규칙 3: 고속 신호 라우팅 루프 규칙

규칙 2는 고속 신호의 폐쇄 고리가 EMI 방사선을 일으키지만 개폐 고리도 EMI 방사선을 일으킨다고 언급합니다.

클럭 신호와 같은 고속 신호 네트워크는 여러 계층의 PCB가 경로설정될 때 개폐 루프 결과가 나타나면 선형 안테나가 생성되어 EMI 방사 강도를 증가시킵니다.

규칙 4: 고속 신호 특성 임피던스 연속성 규칙

고속 신호의 경우 레이어 사이를 전환할 때 특성 임피던스는 연속적이어야 하며 그렇지 않으면 EMI 복사가 증가합니다.즉, 동일한 레이어 경로설정의 너비는 연속적이어야 하고 다른 레이어 경로설정의 임피던스는 연속적이어야 합니다.인접한 두 계층 간의 경로설정은 수직 경로설정의 원칙을 따라야 합니다. 그렇지 않으면 선로 간의 간섭이 발생하고 EMI 복사가 증가합니다.간단히 말해서, 인접한 경로설정 레이어는 수평 및 수직 경로설정 방향을 따르며 수직 경로설정은 선 간의 간섭을 억제합니다.

규칙 6: 고속 PCB 설계의 토폴로지 규칙

고속 PCB 설계에서 회로기판 특성 임피던스의 제어와 다중 부하 조건에서의 토폴로지 구조의 설계는 제품의 성패를 직접 결정한다.이 그림은 여러 Mhz에서 일반적으로 유익한 데이지 체인 토폴로지를 보여줍니다.고속 PCB 설계에서는 백엔드에 별 대칭 구조를 사용하는 것이 좋습니다.

규칙 7: 흔적선 길이의 공명 규칙

신호선의 길이와 신호의 주파수가 공명을 구성하는지 검사한다. 즉 배선의 길이가 신호파장의 1/4의 정수배일 때 배선은 공명을 일으키고 공명은 전자파를 복사하여 교란을 일으킨다.

규칙 8: 경로 규칙 반환

모든 고속 신호에는 좋은 반환 경로가 있어야 합니다.가능한 한 시계와 같은 고속 신호의 반환 경로를 최소화합니다.그렇지 않으면 방사선이 크게 증가하고 신호 경로 및 반환 경로로 둘러싸인 면적에 비례하여 방사선의 크기가 증가합니다.

규칙 9: 소자 디커플링 콘덴서의 배치 규칙

디커플링 콘덴서의 배치는 매우 중요하다.불합리한 배치는 전혀 관계를 끊는 효과가 없다.그 원리는 전원의 핀에 가깝고 콘덴서의 전원 흔적선과 지선이 둘러싸인 면적이 가장 작다는 것이다.

이상은 고속 PCB 설계로 EMI 문제를 해결하는 9가지 규칙에 대한 소개입니다.