Chính xác sản xuất PCB, PCB tần số cao, PCB cao tốc, PCB chuẩn, PCB đa lớp và PCB.
Nhà máy dịch vụ tùy chỉnh PCB & PCBA đáng tin cậy nhất.
Thông tin PCB

Thông tin PCB - Lấy và Ứng dụng Thông tin điện từ bảng mạch PCB

Thông tin PCB

Thông tin PCB - Lấy và Ứng dụng Thông tin điện từ bảng mạch PCB

Lấy và Ứng dụng Thông tin điện từ bảng mạch PCB

2022-03-07
View:264
Author:bảng mạch PCB

Các công cụ truyền thống để gỡ lỗi bảng mạch PCB bao gồm: máy hiện sóng miền thời gian, máy hiện sóng TDR (máy đo phản xạ miền thời gian), máy phân tích logic và máy phân tích phổ miền tần số, v.v., nhưng không có phương pháp nào trong số này có thể cung cấp phản ánh thông tin tổng thể của bảng mạch PCB. dữ liệu. Bảng mạch PCB, còn được gọi là bảng mạch in, bảng mạch in, gọi tắt là bảng in, viết tắt tiếng Anh PCB (bảng mạch in) hoặc PWB (bảng dây in), với bảng cách điện làm vật liệu cơ bản, được cắt thành một kích thước nhất định, ít nhất với Một mẫu dẫn điện có lỗ (chẳng hạn như lỗ linh kiện, lỗ buộc, lỗ kim loại) được sử dụng để thay thế khung của các thành phần điện tử trước đó và nhận ra sự liên kết giữa các thành phần điện tử. Bởi vì các bảng như vậy được làm bằng kỹ thuật in điện tử, chúng được gọi là bảng mạch "in". Gọi "bảng mạch in" là "mạch in" là không chính xác vì trên bảng mạch in không có "linh kiện in" mà chỉ có hệ thống dây điện. Hệ thống quét tương thích điện từ Emscan áp dụng công nghệ ăng ten mảng tiên tiến và công nghệ chuyển mạch điện tử, có thể đo dòng điện của PCB ở tốc độ cao. Chìa khóa của Emscan là việc sử dụng một ăng-ten mảng để đo bức xạ trường gần của một PCB đang hoạt động được đặt trên máy quét. Dải ăng-ten bao gồm các đầu dò trường H nhỏ 40 x 32 (1280) được nhúng trong bảng mạch 8 lớp với lớp bảo vệ để chứa PCB được thử nghiệm. Kết quả của quá trình quét phổ có thể cho chúng ta một ý tưởng chung về phổ do EUT tạo ra: có bao nhiêu thành phần tần số và đại khái là độ lớn của mỗi thành phần tần số.

Bảng mạch PCB

Quét toàn bộ tần số
Việc thiết kế bảng mạch PCB dựa trên sơ đồ mạch điện để thực hiện các chức năng theo yêu cầu của nhà thiết kế mạch. Thiết kế của bảng mạch in chủ yếu đề cập đến thiết kế bố trí, cần phải xem xét các yếu tố khác nhau như bố trí các kết nối bên ngoài, bố trí tối ưu của các thành phần điện tử bên trong, bố trí tối ưu của các kết nối kim loại và thông qua các lỗ, bảo vệ điện từ, và tản nhiệt. Thiết kế bố trí có thể tiết kiệm chi phí sản xuất và đạt được hiệu suất mạch và hiệu suất tản nhiệt tốt. Thiết kế bố cục đơn giản có thể được thực hiện bằng tay và thiết kế bố cục phức tạp cần được thực hiện bằng thiết kế có sự hỗ trợ của máy tính. Khi thực hiện chức năng quét quang phổ / không gian, đặt PCB đang hoạt động lên máy quét, PCB được chia thành các lưới 7,6mm*7,6mm bởi lưới máy quét (mỗi lưới chứa một đầu dò trường H), thực hiện sau khi quét toàn bộ dải tần của mỗi đầu dò (dải tần số có thể từ 10kHz đến 3GHz), Emscan cuối cùng đưa ra hai hình ảnh là phổ tổng hợp và biểu đồ không gian tổng hợp. Quét quang phổ / không gian thu được tất cả dữ liệu quang phổ cho mỗi đầu dò trong toàn bộ khu vực quét.

Xác định nhanh các nguồn gây nhiễu điện từ
Máy phân tích phổ là một công cụ để nghiên cứu cấu trúc phổ của tín hiệu điện. Nó được sử dụng để đo các thông số tín hiệu như độ méo tín hiệu, điều chế, độ tinh khiết phổ, độ ổn định tần số và độ méo xuyên điều chế. Nó có thể được sử dụng để đo các phần nhất định của hệ thống mạch như bộ khuếch đại và bộ lọc. Tham số là một dụng cụ đo lường điện tử đa năng. Nó cũng có thể được gọi là máy hiện sóng miền tần số, máy hiện sóng theo dõi, máy hiện sóng phân tích, máy phân tích sóng hài, máy phân tích đặc tính tần số hoặc máy phân tích Fourier. Máy phân tích phổ hiện đại có thể hiển thị kết quả phân tích ở dạng tương tự hoặc kỹ thuật số, và có thể phân tích tín hiệu điện trong tất cả các dải tần số vô tuyến từ tần số rất thấp dưới 1 Hz đến dải tần dưới milimét. Sử dụng máy phân tích quang phổ và một đầu dò trường gần duy nhất, "nguồn gây nhiễu" cũng có thể được xác định. Phương pháp “dập lửa” được sử dụng ở đây như một phép loại suy. Thử nghiệm trường xa (thử nghiệm tiêu chuẩn EMC) có thể được so sánh với "phát hiện lửa". Nếu có các điểm tần số vượt quá giá trị giới hạn thì được coi là "cháy hàng". Giải pháp "máy phân tích quang phổ + đầu dò đơn" truyền thống thường được các kỹ sư EMI sử dụng để phát hiện "nơi ngọn lửa phát ra từ khung máy". "Ngọn lửa" được bao phủ bên trong sản phẩm. EMSCAN cho phép chúng ta phát hiện nguồn gây nhiễu - "vết bẩn", và cũng có thể nhìn thấy "lửa", tức là đường truyền của nguồn nhiễu.
Phương pháp chung như sau: nhanh chóng xác định vị trí nguồn gây nhiễu điện từ.
(1) Kiểm tra sự phân bố trong không gian của sóng cơ bản và tìm vị trí vật lý của biên độ trên giản đồ phân bố không gian của sóng cơ bản. Đối với nhiễu băng thông rộng, hãy chỉ định một tần số ở giữa nhiễu băng thông rộng (ví dụ: nhiễu băng thông rộng 60MHz-80MHz, chúng tôi có thể chỉ định 70MHz), kiểm tra phân bố không gian của điểm tần số và tìm vị trí thực của biên độ.
(2) Chỉ định vị trí và xem phổ của vị trí đó. Kiểm tra để đảm bảo rằng biên độ của các điểm hài riêng lẻ tại vị trí đó trùng với tổng phổ. Nếu chúng trùng nhau, có nghĩa là vị trí được chỉ định là nơi mạnh mẽ cho những nhiễu động này. Đối với nhiễu băng rộng, hãy kiểm tra xem vị trí đó có phải là vị trí của toàn bộ nhiễu băng rộng hay không.
(3) Trong nhiều trường hợp, không phải tất cả các sóng hài đều được tạo ra tại một vị trí, đôi khi sóng hài chẵn và sóng hài lẻ được tạo ra ở các vị trí khác nhau, và cũng có thể mỗi thành phần sóng hài được tạo ra ở các vị trí khác nhau. Trong trường hợp này, bạn có thể tìm thấy vị trí của bức xạ mạnh bằng cách xem sự phân bố không gian của các điểm tần số mà bạn quan tâm.

(4) Thực hiện các biện pháp ở những nơi có bức xạ mạnh chắc chắn là hiệu quả để giải quyết các vấn đề về EMI / EMC.
Phương pháp khắc phục sự cố EMI này, thực sự có thể theo dõi "nguồn" và đường dẫn truyền, cho phép các kỹ sư loại bỏ các sự cố EMI với chi phí thấp và tốc độ nhanh. Trong một phép đo thực tế của một thiết bị liên lạc, nhiễu bức xạ phát ra từ cáp đường dây điện thoại. Sau quá trình quét theo dõi nói trên bằng EMSCAN, một vài tụ lọc nữa đã được lắp đặt trên bo mạch vi xử lý, giải quyết vấn đề EMI mà kỹ sư không thể giải quyết.

Nhanh chóng xác định vị trí lỗi mạch
Khi độ phức tạp của PCB tăng lên, độ khó và khối lượng công việc gỡ lỗi cũng tăng theo. Sử dụng máy hiện sóng hoặc máy phân tích logic, chỉ có thể quan sát một hoặc một số giới hạn các đường tín hiệu trong cùng một thời điểm. Tuy nhiên, có thể có hàng nghìn đường tín hiệu trên PCB. Các kỹ sư chỉ có thể tìm ra vấn đề bằng kinh nghiệm hoặc may mắn. vấn đề. Nếu chúng ta có "thông tin điện từ đầy đủ" của bo mạch bình thường và bo mạch bị lỗi, bằng cách so sánh dữ liệu của cả hai, chúng tôi có thể tìm thấy phổ tần số bất thường và sau đó sử dụng "công nghệ định vị nguồn gây nhiễu" để tìm ra vị trí của phổ tần số bất thường. Tìm vị trí và nguyên nhân hỏng hóc. Sau đó, tìm vị trí mà "phổ bất thường" này xảy ra trên bản đồ phân bố không gian của bảng bị lỗi, như trong Hình 6. Bằng cách này, vị trí lỗi nằm trên một lưới (7,6mm * 7,6mm), và sự cố co thể được giải quyêt. Được chẩn đoán sớm.

Ứng dụng để đánh giá chất lượng thiết kế PCB
Một PCB tốt cần được thiết kế cẩn thận bởi các kỹ sư và các vấn đề cần được xem xét bao gồm:
(1) Thiết kế xếp chồng hợp lý: đặc biệt là việc bố trí mặt phẳng nền và mặt phẳng công suất, cũng như thiết kế lớp nơi đặt các đường tín hiệu nhạy cảm và các đường tín hiệu tạo ra nhiều bức xạ. Ngoài ra còn có các bộ phận của máy bay mặt đất, máy bay sức mạnh và định tuyến các đường tín hiệu trên khu vực phân chia.
(2) Giữ trở kháng của đường tín hiệu càng liên tục càng tốt: càng ít vias càng tốt; càng ít dấu vết góc phải càng tốt; và vùng hồi lưu dòng điện càng nhỏ càng tốt, có thể tạo ra ít sóng hài hơn và cường độ bức xạ thấp hơn.
(3) Lọc nguồn điện tốt: Loại, điện dung, số lượng và vị trí các tụ lọc hợp lý, cũng như sự sắp xếp hợp lý của mặt đất và mặt phẳng nguồn, có thể đảm bảo rằng nhiễu điện từ được kiểm soát trong khu vực nhỏ nhất có thể.
(4) Đảm bảo tính toàn vẹn của mặt đất càng nhiều càng tốt: càng ít vias càng tốt; khoảng cách an toàn hợp lý của vias; Bố cục thiết bị hợp lý; bố trí vias hợp lý để đảm bảo tính nguyên vẹn của mặt bằng. Ngược lại, vias dày đặc và khoảng cách an toàn quá mức của VIAS, hoặc bố cục thiết bị không hợp lý, sẽ ảnh hưởng nghiêm trọng đến tính toàn vẹn của mặt phẳng mặt đất và mặt phẳng điện đối với những xáo trộn bên ngoài.
(5) Tìm sự thỏa hiệp giữa tính toàn vẹn của tín hiệu và tính tương thích điện từ: Trên cơ sở đảm bảo chức năng bình thường của thiết bị, hãy tăng thời gian cạnh lên và xuống của tín hiệu càng nhiều càng tốt, đồng thời giảm biên độ và số lượng hài của bức xạ điện từ được tạo ra bởi tín hiệu. Ví dụ, cần phải chọn một điện trở giảm chấn phù hợp, phương tiện lọc phù hợp, vv Trước đây, sử dụng thông tin trường điện từ đầy đủ do PCB tạo ra, chất lượng của thiết kế PCB có thể được đánh giá một cách khoa học. Sử dụng thông tin điện từ đầy đủ của PCB, chất lượng thiết kế của PCB có thể được đánh giá từ bốn khía cạnh sau: 1. Số điểm tần số: số lượng sóng hài. 2. Giao thoa thoáng qua: Giao thoa điện từ không ổn định. 3. Cường độ bức xạ: độ lớn của giao thoa điện từ tại mỗi điểm tần số. 4. Vùng phân bố: Kích thước của vùng phân bố của nhiễu điện từ tại mỗi điểm tần số trên PCB.

Tóm tắt bài viết này
Thông tin điện từ hoàn chỉnh của PCB cho phép chúng tôi hiểu rất trực quan về PCB tổng thể, không chỉ giúp các kỹ sư giải quyết các vấn đề EMI/EMC, mà còn giúp các kỹ sư gỡ lỗi PCB và liên tục cải thiện chất lượng thiết kế của bảng mạch PCB.