Fabricación de PCB de precisión, PCB de alta frecuencia, PCB multicapa y montaje de PCB.
Es la fábrica de servicios personalizados más confiable de PCB y PCBA.
Blog de PCB

Blog de PCB - Diseño de cableado de placas de PCB multicapa EMC

Blog de PCB

Blog de PCB - Diseño de cableado de placas de PCB multicapa EMC

Diseño de cableado de placas de PCB multicapa EMC

2022-02-25
View:401
Author:pcb

En las placas de circuito impreso, es muy importante considerar el diseño de compatibilidad electromagnética (emc) en la etapa de diseño del circuito. Tomando como ejemplo las placas de 12 pisos, se introducen el método de estratificación, las reglas de cableado, el diseño de la línea de puesta a tierra y energía y la compatibilidad electromagnética. La compatibilidad electromagnética es una disciplina emergente e integral que estudia principalmente la interferencia electromagnética y la antiinterferencia. La compatibilidad electromagnética se refiere a que, al nivel prescrito del entorno electromagnético, los indicadores de rendimiento de los equipos o sistemas electrónicos no se reducirán debido a la interferencia electromagnética, y la radiación electromagnética que producen por sí mismos no excederá del nivel límite limitado y no afectará el funcionamiento normal de otros sistemas. Y lograr el propósito de que el equipo y el equipo no interfieran, el sistema y el sistema no interfieran, y el trabajo sea universal y confiable. La interferencia electromagnética (emi) es causada por una fuente de interferencia electromagnética que transfiere energía a un sistema sensible a través de una ruta de acoplamiento. Incluye tres formas básicas: conducción de cables y puesta a tierra pública, radiación espacial o acoplamiento de campo cercano. La práctica ha demostrado que incluso si el diseño del esquema del circuito es correcto y el diseño de la placa de circuito impreso no es adecuado, afectará negativamente la fiabilidad de los equipos electrónicos. Por lo tanto, garantizar la compatibilidad electromagnética de la placa de circuito impreso es la clave para el diseño de todo el sistema. Este artículo discute principalmente la compatibilidad electromagnética. Tecnología y su aplicación en el diseño de placas de circuito impreso multicapa.

Placa de circuito impreso

La placa de circuito impreso es el soporte de los componentes y dispositivos de circuito en los productos electrónicos. Proporciona conexiones eléctricas entre componentes de circuitos y dispositivos, y es el componente básico de varios dispositivos electrónicos. Hoy en día, los circuitos integrados a gran escala y muy grandes se han utilizado ampliamente en equipos electrónicos, y la densidad de instalación de los componentes en placas de circuito impreso es cada vez mayor, y la velocidad de transmisión de la señal es cada vez más rápida. Los problemas de EMC también son cada vez más prominentes. La placa de PCB se divide en un solo panel (placa de una sola capa), una placa de doble cara (placa de dos capas) y una placa de varias capas. Las placas individuales y dobles se utilizan generalmente en circuitos de cableado de baja y media densidad y circuitos de baja integración, y las placas multicapa utilizan circuitos de cableado de alta densidad y circuitos de alta integración. Desde el punto de vista de la compatibilidad electromagnética, los circuitos unilaterales y dobles no son adecuados para circuitos de alta velocidad, y el cableado unilateral y doble ya no cumple con los requisitos de los circuitos de alto rendimiento, mientras que el desarrollo de circuitos de cableado multicapa ofrece la posibilidad de resolver los problemas anteriores. Las aplicaciones son cada vez más amplias. El cableado multicapa se caracteriza por una placa de PCB compuesta por materiales dieléctrico orgánicos e inorgánicos, con una estructura multicapa. La conexión entre las capas se realiza a través de agujeros, y la conducción de señales eléctricas entre las capas se puede lograr mediante la galvanoplastia o relleno de agujeros con materiales metálicos. La razón por la que el cableado multicapa es ampliamente utilizado tiene las siguientes características: (1) hay una capa especial de fuente de alimentación y una capa de tierra en el interior de la placa multicapa. La capa de alimentación se puede utilizar como bucle de ruido para reducir la interferencia; Al mismo tiempo, la capa de alimentación también proporciona un circuito para todas las señales del sistema para eliminar la interferencia de acoplamiento de resistencia común. Se reduce la resistencia del cable de alimentación, lo que reduce la interferencia de resistencia pública. (2) la placa multicapa adopta una formación de conexión especial, y todas las líneas de señal tienen líneas de conexión especiales a tierra. Características de la línea de señal: la resistencia es estable, fácil de coincidir y reduce la distorsión de la forma de onda causada por la reflexión; Al mismo tiempo, se utiliza un cable de tierra especial. La capa de línea aumenta la capacidad de distribución entre la línea de señal y la línea de tierra, reduciendo la conversación cruzada. Diseño laminado de placas de circuito impreso 2.1 reglas de cableado de placas de circuito impreso el análisis de compatibilidad electromagnética de placas de circuito multicapa puede basarse en las leyes de kirchov y Faraday de inducción electromagnética. Según la Ley de kirchhoff, cualquier transmisión de señal de dominio de tiempo desde la fuente hasta la carga debe tener una ruta de resistencia. Las placas de PCB con varias capas se utilizan generalmente en sistemas de alta velocidad y Alto rendimiento, en los que las capas se utilizan para fuentes de alimentación de corriente continua (dc) o planos de referencia de tierra. Estos planos suelen ser planos sólidos sin ninguna división, ya que hay capas suficientes como fuente de alimentación o planos de tierra, por lo que no es necesario aplicar diferentes tensiones de corriente continua en la misma capa. La capa se utilizará como ruta de retorno de corriente para las señales en las líneas de transmisión adyacentes a ellas. La creación de rutas de retorno de corriente de baja resistencia es un objetivo EMC importante para estas capas planas. Las capas de señal se distribuyen entre las capas planas de referencia física, que pueden ser líneas de banda simétricas o líneas de banda asimétricas. Tomemos como ejemplo las placas de 12 pisos para ilustrar la estructura y el diseño de las placas de varios pisos. Su estratificación es T - P - S - P - S - P - P - S - P - b, "t" es la capa superior, "p" es la capa plana de referencia, "s" es la capa de señal y "b" es la capa inferior. Desde la planta superior hasta la planta inferior se encuentran la primera, segunda y duodécima planta. La planta superior e inferior se utilizan como almohadillas para componentes y la señal no debe propagarse demasiado en la planta superior e inferior para reducir la radiación directa del rastro. Las líneas de señal incompatibles deben aislarse entre sí, con el objetivo de evitar interferencias de acoplamiento mutuo. Las líneas de señal de alta y baja frecuencia, grandes y pequeñas corrientes, digitales y analógicas no son compatibles. En el diseño de los componentes, los componentes incompatibles deben colocarse en diferentes lugares de la placa de impresión, y el diseño de la línea de señal sigue siendo necesario. Aislarlos cuidadosamente. Al diseñar, preste atención a los siguientes tres problemas: (1) determinar qué capa del plano de referencia contendrá múltiples áreas de potencia con diferentes tensiones de corriente continua. Suponiendo que haya múltiples tensiones de corriente continua en la capa 11, esto significa que el diseñador debe mantener la señal de alta velocidad lo más alejada posible de la capa 10 y la capa inferior, ya que la corriente de retorno no puede fluir a través del plano de referencia por encima de la capa 10, y es necesario empalmar condensadores, las capas de señal de la señal de alta velocidad 3, 5, 7 y 9, respectivamente. Los rastros de señales importantes deben ser enrutados en la medida de lo posible en una dirección para optimizar el número posible de canales de rastreo en la capa. Los rastros de señal distribuidos en diferentes capas deben ser perpendiculares entre sí, lo que puede reducir la interferencia de acoplamiento entre campos eléctricos y magnéticos entre líneas. Las capas 3 y 7 se pueden configurar en dirección "este - oeste", mientras que las capas 5 y 9 se pueden configurar en dirección "este - oeste". Operar la línea "norte - sur". El nivel al que se dirige el rastreo depende de la dirección en la que llegue a su destino. (2) las capas cambian al enrutar señales de alta velocidad y qué capas diferentes se utilizan para enrutar de forma independiente para garantizar que la corriente de retorno fluya de un plano de referencia al nuevo plano de referencia requerido. Esto es para reducir el área del bucle de señal y reducir la corriente de modo diferencial ra