ເຈົ້າຮູ້ວິທີແກ້ໄຂບັນຫາ EMI ເມື່ອການອອກແບບ PCB ຫຼາຍຊັ້ນບໍ?
ໃຫ້ຂ້ອຍບອກເຈົ້າ!
ມີຫຼາຍວິທີທີ່ຈະແກ້ໄຂບັນຫາ EMI.ວິທີການສະກັດກັ້ນ EMI ທີ່ທັນສະໄຫມປະກອບມີ: ການນໍາໃຊ້ການເຄືອບສະກັດກັ້ນ EMI, ການເລືອກຊິ້ນສ່ວນສະກັດກັ້ນ EMI ທີ່ເຫມາະສົມແລະການອອກແບບການຈໍາລອງ EMI.ໂດຍອີງໃສ່ຮູບແບບ PCB ພື້ນຖານທີ່ສຸດ, ເອກະສານນີ້ປຶກສາຫາລືກ່ຽວກັບຫນ້າທີ່ຂອງ PCB stack ໃນການຄວບຄຸມລັງສີ EMI ແລະທັກສະການອອກແບບ PCB.
ລົດໄຟຟ້າ
ການກະໂດດແຮງດັນຜົນຜະລິດຂອງ IC ສາມາດເລັ່ງໄດ້ໂດຍການວາງ capacitance ທີ່ເຫມາະສົມຢູ່ໃກ້ກັບ pin ພະລັງງານຂອງ IC.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ນີ້ບໍ່ແມ່ນຈຸດຈົບຂອງບັນຫາ.ເນື່ອງຈາກການຕອບສະຫນອງຄວາມຖີ່ຈໍາກັດຂອງ capacitor, ມັນເປັນໄປບໍ່ໄດ້ສໍາລັບ capacitor ທີ່ຈະສ້າງພະລັງງານປະສົມກົມກຽວທີ່ຈໍາເປັນເພື່ອຂັບຜົນຜະລິດ IC ສະອາດຢູ່ໃນແຖບຄວາມຖີ່ເຕັມ.ນອກຈາກນັ້ນ, ແຮງດັນຊົ່ວຄາວທີ່ສ້າງຂຶ້ນໃນລົດໄຟຟ້າຈະເຮັດໃຫ້ແຮງດັນຫຼຸດລົງຢູ່ທັງສອງສົ້ນຂອງ inductance ຂອງເສັ້ນທາງ decoupling.ແຮງດັນໄຟຟ້າຊົ່ວຄາວເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນແຫຼ່ງແຊກແຊງ EMI ຮູບແບບທົ່ວໄປຕົ້ນຕໍ.ພວກເຮົາສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາເຫຼົ່ານີ້ໄດ້ແນວໃດ?
ໃນກໍລະນີຂອງ IC ໃນກະດານວົງຈອນຂອງພວກເຮົາ, ຊັ້ນພະລັງງານທີ່ອ້ອມຮອບ IC ສາມາດຖືວ່າເປັນຕົວເກັບປະຈຸຄວາມຖີ່ສູງທີ່ດີ, ເຊິ່ງສາມາດເກັບກໍາພະລັງງານທີ່ຮົ່ວໄຫຼໂດຍຕົວເກັບປະຈຸ discrete ທີ່ສະຫນອງພະລັງງານຄວາມຖີ່ສູງສໍາລັບຜົນຜະລິດທີ່ສະອາດ.ນອກຈາກນັ້ນ, inductance ຂອງຊັ້ນພະລັງງານທີ່ດີມີຂະຫນາດນ້ອຍ, ດັ່ງນັ້ນສັນຍານ transient ທີ່ສັງເຄາະໂດຍ inductor ຍັງມີຂະຫນາດນ້ອຍ, ດັ່ງນັ້ນການຫຼຸດຜ່ອນ EMI ຮູບແບບທົ່ວໄປ.
ແນ່ນອນ, ການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງຊັ້ນການສະຫນອງພະລັງງານແລະ pin ການສະຫນອງພະລັງງານ IC ຈະຕ້ອງສັ້ນທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ເພາະວ່າຂອບຂອງສັນຍານດິຈິຕອນທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນແມ່ນໄວແລະໄວ.ມັນດີກວ່າທີ່ຈະເຊື່ອມຕໍ່ມັນໂດຍກົງກັບ pad ທີ່ pin power IC ຕັ້ງຢູ່, ເຊິ່ງຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ປຶກສາຫາລືແຍກຕ່າງຫາກ.
ໃນຄໍາສັ່ງທີ່ຈະຄວບຄຸມ EMI ຮູບແບບທົ່ວໄປ, ຊັ້ນພະລັງງານຈະຕ້ອງເປັນຄູ່ທີ່ມີການອອກແບບທີ່ດີຂອງຊັ້ນພະລັງງານເພື່ອຊ່ວຍໃຫ້ decouple ແລະມີ inductance ຕ່ໍາພຽງພໍ.ບາງຄົນອາດຈະຖາມວ່າ ມັນດີແນວໃດ?ຄໍາຕອບແມ່ນຂຶ້ນກັບຊັ້ນພະລັງງານ, ວັດສະດຸລະຫວ່າງຊັ້ນ, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການດໍາເນີນງານ (ເຊັ່ນ, ຫນ້າທີ່ຂອງເວລາເພີ່ມຂຶ້ນ IC).ໂດຍທົ່ວໄປ, ໄລຍະຫ່າງຂອງຊັ້ນພະລັງງານແມ່ນ 6mil, ແລະ interlayer ແມ່ນວັດສະດຸ FR4, ດັ່ງນັ້ນຄວາມອາດສາມາດທຽບເທົ່າຕໍ່ຕາແມັດຂອງຊັ້ນພະລັງງານແມ່ນປະມານ 75pF.ແນ່ນອນ, ໄລຍະຫ່າງຂອງຊັ້ນນ້ອຍລົງ, ຄວາມອາດສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່ໄດ້.
ບໍ່ມີອຸປະກອນຈໍານວນຫຼາຍທີ່ມີເວລາເພີ່ມຂຶ້ນຂອງ 100-300ps, ແຕ່ອີງຕາມອັດຕາການພັດທະນາໃນປະຈຸບັນຂອງ IC, ອຸປະກອນທີ່ມີເວລາເພີ່ມຂຶ້ນໃນລະດັບ 100-300ps ຈະຄອບຄອງອັດຕາສ່ວນສູງ.ສໍາລັບວົງຈອນທີ່ມີເວລາເພີ່ມຂຶ້ນ 100 ຫາ 300 PS, ໄລຍະຫ່າງຊັ້ນ 3 mil ແມ່ນບໍ່ສາມາດໃຊ້ໄດ້ສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກສ່ວນໃຫຍ່.ໃນເວລານັ້ນ, ມັນຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ຮັບຮອງເອົາເທກໂນໂລຍີ delamination ທີ່ມີໄລຍະຫ່າງ interlayer ຫນ້ອຍກວ່າ 1mil, ແລະທົດແທນວັດສະດຸ dielectric FR4 ດ້ວຍວັດສະດຸທີ່ມີຄວາມຄົງທີ່ dielectric ສູງ.ໃນປັດຈຸບັນ, ເຊລາມິກແລະພາດສະຕິກ potted ສາມາດຕອບສະຫນອງຄວາມຕ້ອງການການອອກແບບຂອງວົງຈອນທີ່ໃຊ້ເວລາເພີ່ມຂຶ້ນ 100 ຫາ 300ps.
ເຖິງແມ່ນວ່າວັດສະດຸແລະວິທີການໃຫມ່ອາດຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນອະນາຄົດ, ວົງຈອນທີ່ໃຊ້ເວລາ 1 ຫາ 3 ns ທົ່ວໄປ, ໄລຍະຫ່າງຊັ້ນ 3 ຫາ 6 mil, ແລະວັດສະດຸ dielectric FR4 ປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນພຽງພໍທີ່ຈະຈັດການປະສົມກົມກຽວສູງແລະເຮັດໃຫ້ສັນຍານຊົ່ວຄາວຕ່ໍາພຽງພໍ, ນັ້ນແມ່ນ. , ຮູບແບບທົ່ວໄປ EMI ສາມາດຫຼຸດລົງຕໍ່າຫຼາຍ.ໃນເອກະສານນີ້, ຕົວຢ່າງການອອກແບບຂອງການວາງຊັ້ນ PCB ໄດ້ຖືກມອບໃຫ້, ແລະໄລຍະຫ່າງຂອງຊັ້ນແມ່ນສົມມຸດວ່າແມ່ນ 3 ຫາ 6 mil.
ການປ້ອງກັນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ
ຈາກທັດສະນະຂອງເສັ້ນທາງສັນຍານ, ຍຸດທະສາດການວາງຊັ້ນທີ່ດີຄວນຈະເປັນການຈັດວາງຮ່ອງຮອຍສັນຍານທັງຫມົດໃນຫນຶ່ງຫຼືຫຼາຍຊັ້ນ, ເຊິ່ງຢູ່ຂ້າງກັບຊັ້ນພະລັງງານຫຼືຍົນພື້ນດິນ.ສໍາລັບການສະຫນອງພະລັງງານ, ຍຸດທະສາດການວາງຊັ້ນທີ່ດີຄວນຈະເປັນຊັ້ນພະລັງງານຢູ່ຕິດກັບຍົນພື້ນດິນ, ແລະໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຊັ້ນພະລັງງານແລະຍົນພື້ນດິນຄວນຈະນ້ອຍທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ເຊິ່ງພວກເຮົາເອີ້ນວ່າຍຸດທະສາດ "ຊັ້ນ".
stack PCB
ປະເພດຂອງຍຸດທະສາດ stacking ສາມາດຊ່ວຍປ້ອງກັນແລະສະກັດກັ້ນ EMI?ໂຄງການ stacking ຊັ້ນດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້ສົມມຸດວ່າກະແສໄຟຟ້າໄຫຼໃນຊັ້ນດຽວແລະແຮງດັນດຽວຫຼືແຮງດັນຫຼາຍແມ່ນແຈກຢາຍຢູ່ໃນພາກສ່ວນທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງຊັ້ນດຽວກັນ.ກໍລະນີຂອງຊັ້ນພະລັງງານຫຼາຍຈະໄດ້ຮັບການປຶກສາຫາລືຕໍ່ມາ.
ແຜ່ນ 4 ຊັ້ນ
ມີບາງບັນຫາທີ່ເປັນໄປໄດ້ໃນການອອກແບບຂອງ laminates 4-ply.ກ່ອນອື່ນ ໝົດ, ເຖິງແມ່ນວ່າຊັ້ນສັນຍານຈະຢູ່ໃນຊັ້ນນອກແລະຍົນພະລັງງານແລະດິນຢູ່ໃນຊັ້ນໃນ, ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງຊັ້ນພະລັງງານແລະຍົນພື້ນດິນຍັງໃຫຍ່ເກີນໄປ.
ຖ້າຄວາມຕ້ອງການຄ່າໃຊ້ຈ່າຍແມ່ນຄັ້ງທໍາອິດ, ສອງທາງເລືອກຕໍ່ໄປນີ້ກັບກະດານ 4 ຊັ້ນແບບດັ້ງເດີມສາມາດພິຈາລະນາໄດ້.ທັງສອງສາມາດປັບປຸງການປະຕິບັດການສະກັດກັ້ນ EMI, ແຕ່ພວກມັນພຽງແຕ່ເຫມາະສົມສໍາລັບກໍລະນີທີ່ມີຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງອົງປະກອບໃນກະດານຕ່ໍາແລະມີພື້ນທີ່ພຽງພໍປະມານອົງປະກອບ (ເພື່ອວາງແຜ່ນທອງແດງທີ່ຈໍາເປັນສໍາລັບການສະຫນອງພະລັງງານ).
ທໍາອິດແມ່ນໂຄງການທີ່ຕ້ອງການ.ຊັ້ນນອກຂອງ PCB ແມ່ນຊັ້ນທັງຫມົດ, ແລະຊັ້ນກາງສອງຊັ້ນແມ່ນຊັ້ນສັນຍານ / ພະລັງງານ.ການສະຫນອງພະລັງງານຢູ່ໃນຊັ້ນສັນຍານໄດ້ຖືກນໍາໄປດ້ວຍສາຍກວ້າງ, ເຊິ່ງເຮັດໃຫ້ impedance ເສັ້ນທາງຂອງການສະຫນອງພະລັງງານໃນປະຈຸບັນຕ່ໍາແລະ impedance ຂອງເສັ້ນທາງ microstrip ສັນຍານຕ່ໍາ.ຈາກທັດສະນະຂອງການຄວບຄຸມ EMI, ນີ້ແມ່ນໂຄງສ້າງ PCB 4 ຊັ້ນທີ່ດີທີ່ສຸດທີ່ມີຢູ່.ໃນໂຄງການທີສອງ, ຊັ້ນນອກບັນຈຸພະລັງງານແລະພື້ນດິນ, ແລະຊັ້ນກາງສອງປະກອບສັນຍານ.ເມື່ອປຽບທຽບກັບກະດານ 4 ຊັ້ນແບບດັ້ງເດີມ, ການປັບປຸງໂຄງການນີ້ແມ່ນຂະຫນາດນ້ອຍກວ່າ, ແລະຄວາມຕ້ານທານຂອງ interlayer ບໍ່ດີເທົ່າກັບກະດານ 4 ຊັ້ນແບບດັ້ງເດີມ.
ຖ້າການຂັດຂວາງສາຍໄຟຈະຖືກຄວບຄຸມ, ໂຄງການ stacking ຂ້າງເທິງນີ້ຄວນຈະລະມັດລະວັງຫຼາຍເພື່ອວາງສາຍໄຟພາຍໃຕ້ເກາະທອງແດງຂອງການສະຫນອງພະລັງງານແລະສາຍດິນ.ນອກຈາກນັ້ນ, ເກາະທອງແດງກ່ຽວກັບການສະຫນອງພະລັງງານຫຼື stratum ຄວນເຊື່ອມຕໍ່ກັນຫຼາຍເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ເພື່ອຮັບປະກັນການເຊື່ອມຕໍ່ລະຫວ່າງ DC ແລະຄວາມຖີ່ຕ່ໍາ.
ແຜ່ນ 6 ຊັ້ນ
ຖ້າຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງອົງປະກອບໃນກະດານ 4 ຊັ້ນມີຂະຫນາດໃຫຍ່, ແຜ່ນ 6 ຊັ້ນແມ່ນດີກວ່າ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຜົນກະທົບປ້ອງກັນຂອງບາງໂຄງການ stacking ໃນການອອກແບບກະດານ 6 ຊັ້ນແມ່ນບໍ່ດີພໍ, ແລະສັນຍານຊົ່ວຄາວຂອງລົດເມພະລັງງານບໍ່ໄດ້ຫຼຸດລົງ.ສອງຕົວຢ່າງແມ່ນໄດ້ສົນທະນາຂ້າງລຸ່ມນີ້.
ໃນກໍລະນີທໍາອິດ, ການສະຫນອງພະລັງງານແລະດິນແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນຊັ້ນທີສອງແລະຫ້າຕາມລໍາດັບ.ເນື່ອງຈາກ impedance ສູງຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ clad ທອງແດງ, ມັນບໍ່ເອື້ອອໍານວຍຫຼາຍທີ່ຈະຄວບຄຸມລັງສີ EMI ຮູບແບບທົ່ວໄປ.ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຈາກທັດສະນະຂອງການຄວບຄຸມສັນຍານ impedance, ວິທີການນີ້ແມ່ນຖືກຕ້ອງຫຼາຍ.
ໃນຕົວຢ່າງທີສອງ, ການສະຫນອງພະລັງງານແລະດິນແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ໃນຊັ້ນທີສາມແລະສີ່ຕາມລໍາດັບ.ການອອກແບບນີ້ແກ້ໄຂບັນຫາຂອງ impedance clad clad ຂອງການສະຫນອງພະລັງງານ.ເນື່ອງຈາກການປະຕິບັດການປ້ອງກັນແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທີ່ບໍ່ດີຂອງຊັ້ນ 1 ແລະຊັ້ນ 6, ຮູບແບບຄວາມແຕກຕ່າງ EMI ເພີ່ມຂຶ້ນ.ຖ້າຈໍານວນຂອງສາຍສັນຍານສອງຊັ້ນນອກແມ່ນຫນ້ອຍທີ່ສຸດແລະຄວາມຍາວຂອງສາຍແມ່ນສັ້ນຫຼາຍ (ຫນ້ອຍກວ່າ 1 / 20 ຂອງຄວາມຍາວຂອງສັນຍານປະສົມກົມກຽວສູງສຸດ), ການອອກແບບສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາຂອງຮູບແບບຄວາມແຕກຕ່າງ EMI.ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການສະກັດກັ້ນຮູບແບບຄວາມແຕກຕ່າງ EMI ແມ່ນດີໂດຍສະເພາະເມື່ອຊັ້ນນອກເຕັມໄປດ້ວຍທອງແດງແລະພື້ນທີ່ clad ທອງແດງແມ່ນຮາກຖານ (ທຸກໆໄລຍະຄວາມຍາວຂອງຄື້ນ 1 / 20).ດັ່ງທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ທອງແດງຈະຖືກວາງໄວ້
ເວລາປະກາດ: 29-07-2020
