Pembuatan PCB Ketepatan, PCB Frekuensi Tinggi, PCB Berkelajuan Tinggi, PCB Berbilang Lapisan dan Pemasangan PCB.
Kilang perkhidmatan tersuai PCB & PCBA yang paling boleh dipercayai.
Teknik PCB

Teknik PCB - Aplikasi teknologi imbas automatik dalam PCB kelajuan tinggi

Teknik PCB

Teknik PCB - Aplikasi teknologi imbas automatik dalam PCB kelajuan tinggi

Aplikasi teknologi imbas automatik dalam PCB kelajuan tinggi

2021-10-24
View:484
Author:Downs

Ujian kompatibilitas elektromagnetik adalah ujian yang sangat penting untuk produk elektronik yang akan memasuki pasar, tetapi ujian sebelumnya hanya boleh mendapatkan keputusan sama ada mereka boleh lulus, dan tidak boleh menyediakan maklumat yang lebih berguna. Artikel ini memperkenalkan penggunaan teknologi pemindaian automatik kelajuan tinggi untuk mengukur radiasi elektromagnetik dan mengesan perubahan dalam medan elektromagnetik pada PCB, sehingga teknik dan juruterbang PCB boleh mencari masalah yang berkaitan dan betulkan mereka pada masa sebelum melakukan ujian piawai kesesuaian elektromagnetik.

Pada masa ini, kebanyakan jurutera perkakasan hanya menggunakan pengalaman untuk merancang PCB. Semasa proses nyahpepijat, banyak garis isyarat atau pin cip yang perlu diperhatikan dikubur dalam lapisan tengah PCB dan tidak dapat dikesan dengan alat seperti oscilloscopes. Jika produk gagal ujian fungsi, mereka juga tidak mempunyai cara yang efektif untuk mencari penyebab masalah. Jika anda mahu mengesahkan ciri-ciri EMC produk, anda hanya boleh mengambil produk ke ruang pengukuran kesempatan elektromagnetik piawai untuk pengukuran. Kerana pengukuran ini hanya boleh mengukur radiasi luaran produk, walaupun ia tidak lulus, ia tidak boleh menyediakan maklumat berguna untuk memecahkan masalah. Oleh itu, jurutera hanya boleh mengubah PCB berdasarkan pengalaman dan mengulangi ujian. Kaedah ujian ini sangat mahal dan mungkin menunda masa untuk pasar produk.

papan pcb

Sudah tentu, terdapat banyak alat analisis PCB kelajuan tinggi dan desain simulasi yang boleh membantu jurutera menyelesaikan beberapa masalah, tetapi masih ada banyak keterangan pada model peranti. Contohnya, model IBIS yang boleh menyelesaikan simulasi integriti isyarat (SI) mempunyai banyak peranti tanpa model. Atau model tidak tepat. Untuk simulasi dengan tepat masalah EMC, anda mesti guna model SPICE, tetapi pada masa ini hampir semua ASICs tidak boleh menyediakan model SPICE, dan tanpa model SPICE, simulasi EMC tidak boleh mempertimbangkan radiasi peranti (radiasi peranti lebih tinggi daripada radiasi garis transmisi lebih besar).

Kita tahu bahawa laluan kembali isyarat frekuensi tinggi dalam PCB berbilang lapisan seharusnya berada di atas lapisan rujukan tanah (lapisan kuasa atau lapisan tanah) bersebelahan dengan lapisan garis isyarat, sehingga aliran kembali dan impedance adalah yang paling kecil, tetapi akan ada bahagian dalam lapisan tanah sebenar atau lapisan kuasa Dan kosong keluar, dengan itu mengubah laluan kembali, menyebabkan kawasan kembali menjadi lebih besar, Menyebabkan radiasi elektromagnetik dan bunyi melompat tanah. Jika jurutera boleh memahami laluan semasa, mereka boleh menghindari laluan kembali besar dan mengawal radiasi elektromagnetik secara efektif. Namun, laluan kembali isyarat ditentukan oleh banyak faktor seperti wayar garis isyarat, bekalan kuasa PCB dan struktur distribusi tanah, titik bekalan kuasa, kondensator penyahpautan, dan tempatan peranti dan kuantiti. Oleh itu, ia sangat sukar untuk menentukan secara teori laluan kembali sistem kompleks. .

Teknologi pengukuran pengimbasan kelajuan tinggi medan elektromagnetik

Di antara pelbagai kaedah pengukuran radiasi elektromagnetik, terdapat kaedah pengukuran medan dekat yang boleh menyelesaikan masalah ini. Kaedah ini direka berdasarkan prinsip bahawa radiasi elektromagnetik dibentuk oleh gelung semasa frekuensi tinggi pada peranti yang sedang diuji (DUT). Seperti syarikat EMSCAN Kanada

Sistem imbas radiasi elektromagnetik Emscan dibuat mengikut prinsip ini. Ia menggunakan sond tatasusunan medan-H (32*40=1280 sond) untuk mengesan semasa pada DUT. Semasa pengukuran, DUT ditempatkan secara langsung pada pengimbas. Sond ini boleh mengesan perubahan dalam medan elektromagnetik disebabkan oleh perubahan dalam arus frekuensi tinggi, dan sistem boleh menyediakan imej visual bagi distribusi ruang arus RF pada PCB

Sistem imbas kompatibilitas elektromagnetik Emscan telah digunakan secara luas dalam medan industri seperti komunikasi, kereta, peralatan pejabat, dan elektronik konsumen. Melalui peta densiti semasa yang disediakan oleh sistem, jurutera boleh mencari kawasan dengan masalah EMI sebelum melakukan ujian standar kompatibilitas elektromagnetik. Ambil tindakan yang sepadan.

Prinsip pengimbas medan dekat pengukuran Emscan terutama dilakukan dalam kawasan medan dekat aktif (r<<λ/2π). Kebanyakan isyarat radiasi yang dihancurkan dari DUT dipasang dengan sond medan magnetik, dan sejumlah tenaga kecil dihancurkan ke ruang bebas. Sond medan magnetik pasang garis aliran magnetik medan H dekat dan arus pada PCB, dan ia juga mendapatkan beberapa komponen jejak medan E dekat.

Sumber semasa tegangan rendah-semasa tinggi terutamanya berkaitan dengan medan magnetik, sementara sumber tegangan tegangan rendah-semasa tinggi terutamanya berkaitan dengan medan elektrik. Pada PCB, medan elektrik murni atau medan magnet murni adalah jarang. Dalam sirkuit RF dan microwave, impedance input sirkuit dan garis microstrip atau microstrip yang digunakan untuk sambungan dirancang untuk mempunyai impedance 50 ohms. Design impedance rendah ini membuat komponen ini menghasilkan arus besar dan perubahan tegangan rendah. Selain itu, litar digital Tenderasi adalah untuk menggunakan peranti logik dengan perbezaan tenaga yang lebih rendah, dan impedance medan magnetik gelombang di kawasan aktif dekat medan jauh lebih kecil daripada impedance medan elektrik gelombang. Menggabungkan faktor-faktor ini, kebanyakan tenaga dalam kawasan dekat medan aktif PCB terkandung dalam medan magnet dekat, jadi gelung medan magnet yang digunakan dalam sistem imbas Emscan adalah sesuai untuk diagnosis dekat medan PCB ini.

Semua gelung adalah sama, tetapi kedudukan mereka dalam rangkaian balas balik berbeza, jadi rangkaian balas balik boleh merasakan balas setiap gelung, dan balas setiap gelung kepada sumber rujukan diukur dan dianggap sebagai fungsi pemindahan penapis. Untuk memastikan lineariti pengukuran, Emscan mengukur reciprok fungsi pemindahan ini.

Kerana menggunakan antena tatasusunan dan teknologi antena pengtukaran automatik elektronik, kelajuan pengukuran sangat dipercepat, ribuan kali lebih cepat daripada penyelesaian pengukuran sonda tunggal manual, dan ratusan kali lebih cepat daripada penyelesaian pengukuran sonda tunggal automatik, yang boleh dengan cepat dan efektif menilai kesan sirkuit sebelum dan selepas pengubahsuaian. . Teknologi pemindaian pantas dan amplitudnya yang maju mengekalkan teknologi pemindaian dan teknologi pemindaian sinkronik membolehkan sistem menangkap peristiwa sementara secara efektif. Pada masa yang sama, ia mengadopsi teknologi yang boleh meningkatkan ketepatan pengukuran peneliti spektrum, yang meningkatkan ketepatan dan kelalaian pengukuran.

Kaedah pengukuran untuk menilai gangguan radiasi PCB dekat medan

Pemeriksaan gangguan radiasi PCB boleh dilakukan dalam beberapa langkah. Pertama menentukan kawasan yang hendak diimbas, dan kemudian pilih sond (grid 7.5 mm) yang boleh sampel sepenuhnya kawasan yang diimbas, melakukan imbasan spektrum dalam julat frekuensi 00kHz~3GHz, dan simpan aras maksimum setiap titik frekuensi. Perhatikan bahawa titik frekuensi relatif besar boleh diperiksa lebih lanjut dalam kawasan imbas menggunakan imbas ruang, sehingga sumber gangguan dan laluan sirkuit kritik boleh ditemui.

Papan di bawah ujian mesti hampir mungkin ke papan imbas, kerana semasa jarak meningkat, nisbah isyarat-bunyi yang diterima akan berkurang, dan akan ada kesan "pemisahan". Dalam pengukuran sebenar, jarak ini sepatutnya kurang dari 1.5 cm. Kita boleh lihat pengukuran permukaan komponen kadang-kadang boleh menyebabkan masalah pengukuran disebabkan tinggi komponen, jadi tinggi komponen mesti dianggap untuk betulkan aras tegangan yang diukur. Dalam pemeriksaan asas, faktor penyesuaian jarak pemisahan perlu dianggap.

Kita boleh mendapatkan keputusan pengukuran dengan cepat, tetapi keputusan ini tidak dapat menilai sama ada produk memenuhi karakteristik EMC, kerana nilai diukur adalah medan elektromagnetik dekat yang dijana oleh arus frekuensi tinggi pada papan PCB. Ujian EMC piawai diperlukan untuk dilakukan dalam medan terbuka (OATS) atau dalam bilik gelap, dengan jarak 3 meter (iaitu medan jauh).

Walaupun pengukuran Emscan tidak dapat menggantikan ujian EMC piawai, praktek telah membuktikan bahawa ia mempunyai banyak penggunaan. Melalui analisis keputusan pengukuran, banyak kesimpulan boleh dicetak untuk memudahkan pembangunan seterusnya produk. Selain mendapatkan aras tegangan, maklumat berikut juga sangat penting: titik generasi gangguan, distribusi gangguan, laluan kondukti gangguan yang meliputi kawasan besar, gangguan yang terbatas kepada kawasan sempit pada PCB, struktur dalaman atau sambungan antara modul I/O bersebelahan, dll. Anda juga boleh melihat kesan pemisahan litar digital dari litar analog.

Keukuran di atas boleh digunakan sebagai piawai untuk penilaian kualiti reka PCB. Selain itu, jika kita sudah tahu ciri-ciri EMC PCB yang sama, kita boleh membuat penilaian yang relatif dipercayai ciri-ciri EMC pada tahap awal pembangunan produk, seperti sama ada perisai patut digunakan. Maksudnya dll.