精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
最も信頼性の高いPCB&PCBAカスタムサービスファクトリー。
PCBA技術

PCBA技術 - EMCのPCB設計技術は、レイヤリング、レイアウトおよび配線から詳細に説明される

PCBA技術

PCBA技術 - EMCのPCB設計技術は、レイヤリング、レイアウトおよび配線から詳細に説明される

EMCのPCB設計技術は、レイヤリング、レイアウトおよび配線から詳細に説明される

2021-11-07
View:330
Author:Downs

コンポーネントと回路設計の選択に加えて, グッド プリント回路基板 (PCB) design is also a very important factor in electromagnetic compatibility. PCB EMC設計のキーは、できるだけ逆流領域を減らし、設計方向に逆流流を作ることである. 戻り電流の一般的問題は参照面の亀裂から生じる, 参照平面層のシフト, コネクタを流れる信号. 結合または減結合コンデンサはいくつかの問題を解決する, しかし、コンデンサの全体的なインピーダンス, 穴, パッド, 配線は考慮しなければならない. この講義では、3つの側面からEMCのPCB設計技術を紹介します PCB層戦略, レイアウトスキルと配線規則.

PCBボード

PCB層戦略

回路基板設計において、回路基板の厚さ、穿孔工程および層数は、プロブルを解決するための鍵ではない

良好な層は、電力供給層または接地層上の過渡電圧を作り、電源の電磁場から信号を遮蔽するために、電力バスバーのバイパスおよび分離を確実にするための鍵である。信号ルーティングに関しては、良好な積層戦略は、電源層または接地層に直ちに隣接する1つ以上の層における全ての信号ルーティングを配置することである。電源に関しては、電源層が接地層に隣接し、電源層と接地層との間の距離ができるだけ小さくなるように、良好な積層戦略が必要である。これは我々が「階層化」戦略と呼ぶものです。良いPCB層戦略についてもっと話しましょう。

1 .配線層の投影面は、リフロー平面層領域内にある。配線層がバックプレーン層のグランド投影領域にない場合、配線の間に突起領域の外側に信号線が存在し、「エッジ放射」の問題が生じる。また、信号ループ面積の増大にもつながり、差動モード放射の増加につながる。

2 .隣接する配線層の設定を避けるようにしてください。隣接する配線層上の平行な信号ルーティングが信号漏話につながるので、隣接したワイヤリング層が避けられることができない場合、2つのワイヤリング・レイヤー間の間隔は適切に拡大されなければならなくて、ワイヤリング・レイヤーおよびシグナル・ループ間の間隔を減らすべきである。

隣接する平面層の重なり合う投影面は避けるべきである。突起が重なると、層間の結合容量が層間のノイズの結合につながる。

多層基板設計

クロック周波数が5 MHzを超える場合、または信号立ち上がり時間が5 ns未満の場合には、信号ループ面積を良好に制御するためには、一般に多層設計を用いる必要がある。多層基板の設計では以下の原理に注目しなければならない。

1 .臨界配線層(クロックケーブル、バスケーブル、インターフェース信号ケーブル、RFケーブル、リセット信号ケーブル、チップ選択信号ケーブル、様々な制御信号ケーブルが位置する層)は、好ましくは2つの平面の間の完全な接地面に隣接しているべきである。キー信号線は一般に強い放射線または非常に敏感な信号線である。グランドプレーンに近い配線は、信号ループ面積を減少させ、放射強度を低下させたり、干渉防止能力を向上させることができる。

加えて、単板主作用パワープレーン(広く使用されているパワープレーン)は、パワー電流のループ面積を効果的に低減するために、その接地面に隣接していなければならない。

(3)信号ケーブルの疎50 mA 50 MHzがボードの上下に存在するかどうかをチェックする。その場合、2つの平面層の間に高周波信号が配置され、空間への放射を抑制する。

シングルプレートとダブルプレートの設計:

単層と2層パネルについては、キー信号ケーブルと電源ケーブルの設計に注意してください。電源電流ループの面積を小さくするために、電源に隣接して並列に接地ケーブルを設置しなければならない。

「ガイド接地線」は、図4に示すように、単層板のキー信号ケーブルの両側に配置されるべきである。二層板のキー信号線の投影面には接地面積が大きくなければならず,単層板と同じ処理法が必要であり,「ガイド接地線」を設計する。キー信号線の両側の「ガードグランドケーブル」は、一方の信号ループ領域を減少させ、他方の信号線と他の信号線との間のクロストークを防止することができる。

一般にPCB基板の積層は次の表に従って設計することができる。

PCBレイアウトのヒント

PCBレイアウト設計は、信号流方向の直線に沿って配置する設計原理に完全に対応し、可能な限り旋回することを避けるべきである。このように、信号の直接結合を回避することができ、信号の品質に影響を与えることができる。加えて、回路および電子部品間の干渉および結合を予防するために、回路の配置およびコンポーネントのレイアウトは以下の原則に従うべきである

「クリーンフロア」というインターフェースがボード上に設計されている場合、フィルタと隔離装置は「クリーンフロア」と作業地との間の隔離ベルト上に置かれるべきである。これにより、フィルタ層または分離デバイスは、平面層を介して互いに結合することを防止し、効果を弱める。また、「クリーンフロア」には、フィルタや保護装置以外の他の装置を設置してもよい。

(2)複数のモジュール回路を同一のPCB上に配置する場合、デジタル回路とアナログ回路、高速回路及び低速回路を別々に配置し、デジタル回路とアナログ回路と高速回路と低速回路との相互干渉を回避する。さらに、回路基板上に高、中低速回路が存在する場合、図7のレイアウト原理は、インターフェースを通って放射される高周波回路ノイズを避けるために続くべきである。

回路基板の電力入力のフィルタ回路は、フィルタ回路の再結合を避けるためにインターフェースの近くに配置されるべきである。

図4に示すように、インターフェース回路のフィルタリング・保護・分離装置は、図9に示すようにインターフェースの近くに配置され、保護、フィルタリング、アイソレーションの効果を効果的に実現することができる。インターフェースがフィルタリングと保護回路の両方を持っているなら、フィルタリングの前の保護の原則は続くべきです。ガード回路は外部過電圧および過電流抑制のために使用されるので、ガード回路がフィルタ回路の背後に配置されると、フィルタ回路は過電圧及び過電流によって損傷を受ける。加えて、回路の入出力ラインのカップリングがフィルタリング、絶縁または保護効果を弱くするので、レイアウトはフィルタ回路(フィルタ)、絶縁およびプロテクト回路の入出力ラインが互いに連結されないことを確実にするべきである。

高感度回路または装置(例えば、リセット回路)は、基板の縁から少なくとも1000 mil離れている

ボードのインターフェイス側の。

(6)エネルギー蓄積及び高周波フィルタコンデンサは、大電流回路のループ面積を低減するために、大電流変化(例えば、電力モジュール、ファン及びリレーの入力端子及び出力端子)を有する単位回路又は装置の近くに配置されるべきである。

フィルタは、フィルタリングされた回路が再び妨げられるのを防止するために、並んで置かれなければならない。

結晶、水晶振動子、リレー、およびスイッチング電源のような強い放射線を有するデバイスは、基板上のインターフェースコネクタから少なくとも1000ミリメートル離れているべきである。このように、干渉は直接外へ放射されることができるかまたは外側に放射するために電流を出力ケーブルに連結することができる。