ባለብዙ-ንብርብር PCB ንድፍ ሲፈጠር የ EMIን ችግር እንዴት እንደሚፈታ ያውቃሉ?
ልንገርህ!
EMI ችግሮችን ለመፍታት ብዙ መንገዶች አሉ።ዘመናዊ የ EMI የማፈን ዘዴዎች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡- EMI የማፈን ሽፋንን በመጠቀም፣ ተስማሚ የኤኤምአይ ማፈኛ ክፍሎችን መምረጥ እና EMI የማስመሰል ንድፍ።በጣም መሠረታዊ በሆነው የፒሲቢ አቀማመጥ ላይ በመመስረት፣ ይህ ወረቀት የኤኤምአይ ጨረር እና የፒሲቢ ዲዛይን ችሎታዎችን ለመቆጣጠር የ PCB ቁልል ተግባር ያብራራል።
የኃይል አውቶቡስ
የ IC የውጤት የቮልቴጅ ዝላይ ተገቢውን አቅም ከ IC የኃይል ፒን አጠገብ በማስቀመጥ ማፋጠን ይቻላል።ይሁን እንጂ ይህ የችግሩ መጨረሻ አይደለም.በ capacitor ውሱን የድግግሞሽ ምላሽ ምክንያት የ IC ውፅዓትን ሙሉ ፍሪኩዌንሲ ባንድ ውስጥ በንፅህና ለመንዳት የሚያስፈልገውን የሃርሞኒክ ሃይል ለማመንጨት አቅም የለውም።በተጨማሪም በኃይል አውቶቡሱ ላይ የሚፈጠረው ጊዜያዊ ቮልቴጅ በሁለቱም የዲኮፕሊንግ ዱካ ኢንደክሽን ላይ የቮልቴጅ ቅነሳን ያስከትላል።እነዚህ ጊዜያዊ የቮልቴጅዎች ዋና ዋና የጋራ ሁነታ EMI ጣልቃገብ ምንጮች ናቸው.እነዚህን ችግሮች እንዴት መፍታት እንችላለን?
በእኛ የወረዳ ሰሌዳ ላይ ባለው የአይሲ ጉዳይ ላይ በ IC ዙሪያ ያለው የሃይል ሽፋን እንደ ጥሩ ከፍተኛ-ድግግሞሽ አቅም (capacitor) ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል።በተጨማሪም ጥሩ የኃይል ንብርብር ኢንደክተር ትንሽ ነው, ስለዚህ በኢንደክተሩ የተዋሃደ ጊዜያዊ ሲግናል እንዲሁ ትንሽ ነው, ስለዚህ የጋራ ሁነታ EMI ይቀንሳል.
እርግጥ ነው, በኃይል አቅርቦት ንብርብር እና በ IC የኃይል አቅርቦት ፒን መካከል ያለው ግንኙነት በተቻለ መጠን አጭር መሆን አለበት, ምክንያቱም የዲጂታል ምልክት እየጨመረ ያለው ጠርዝ ፈጣን እና ፈጣን ነው.የ IC ሃይል ፒን ወደሚገኝበት ፓድ በቀጥታ ማገናኘት የተሻለ ነው, ይህም በተናጠል መወያየት አለበት.
የጋራ ሞድ EMIን ለመቆጣጠር የኃይል ንጣፉ በደንብ የተነደፈ ጥንድ የኃይል ንጣፎችን ለማራገፍ እና በበቂ ሁኔታ ዝቅተኛ ኢንደክሽን እንዲኖረው ማድረግ አለበት።አንዳንድ ሰዎች ምን ያህል ጥሩ ነው ብለው ይጠይቁ ይሆናል።መልሱ በሃይል ንብርብር, በንብርብሮች መካከል ባለው ቁሳቁስ እና በአሰራር ድግግሞሽ (ማለትም የ IC መነሳት ጊዜ ተግባር) ይወሰናል.በአጠቃላይ የሃይል ንብርብሮች ክፍተት 6ሚል ነው፣ እና ኢንተርሌይተሩ FR4 ቁሳቁስ ነው፣ ስለዚህ ተመጣጣኝ አቅም በእያንዳንዱ ካሬ ኢንች የሃይል ንብርብር 75pF ነው።በግልጽ ለማየት እንደሚቻለው የንብርብሩ ክፍተት አነስ ባለ መጠን የአቅም መጠኑ ይጨምራል።
ከ 100-300 ፒኤስ ከፍ ያለ ጊዜ ያላቸው መሳሪያዎች ብዙ አይደሉም, ነገር ግን አሁን ባለው የ IC የእድገት መጠን መሰረት, በ 100-300 ፕሎች ውስጥ መጨመር ጊዜ ያላቸው መሳሪያዎች ከፍተኛ መጠን ይይዛሉ.ከ100 እስከ 300 ፒኤስ የመነሳት ጊዜ ላላቸው ዑደቶች፣ 3 ማይል የንብርብር ክፍተት ለአብዛኛዎቹ መተግበሪያዎች ተግባራዊ አይሆንም።በዚያን ጊዜ ከ 1ሚል ያነሰ የ interlayer ክፍተት ጋር delamination ቴክኖሎጂ መቀበል እና FR4 dielectric ቁሳዊ ከፍተኛ dielectric ቋሚ ጋር ቁሳዊ መተካት አስፈላጊ ነው.አሁን ሴራሚክስ እና ድስት ፕላስቲኮች ከ 100 እስከ 300 ሰከንድ የከፍታ ጊዜ ወረዳዎች ዲዛይን መስፈርቶችን ሊያሟሉ ይችላሉ።
ምንም እንኳን ለወደፊቱ አዳዲስ ቁሳቁሶች እና ዘዴዎች ጥቅም ላይ ሊውሉ ቢችሉም, የተለመዱ ከ 1 እስከ 3 ns የመነሻ ጊዜ ዑደትዎች, ከ 3 እስከ 6 ማይል የንብርብር ክፍተት እና የ FR4 ዳይኤሌክትሪክ ቁሳቁሶች ከፍተኛ-ደረጃ ሃርሞኒክስን ለመቆጣጠር እና ጊዜያዊ ምልክቶችን በበቂ ሁኔታ ዝቅተኛ ለማድረግ በቂ ናቸው. , የጋራ ሁነታ EMI በጣም ዝቅተኛ ሊቀነስ ይችላል.በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የፒሲቢ ንብርብር መደራረብ ንድፍ ምሳሌ ተሰጥቷል, እና የንብርብሩ ክፍተት ከ 3 እስከ 6 ማይል ነው ተብሎ ይታሰባል.
ኤሌክትሮማግኔቲክ መከላከያ
ከሲግናል ማዞሪያ እይታ አንጻር ጥሩ የንብርብር ስልት መሆን ያለበት ሁሉንም የምልክት ምልክቶች በአንድ ወይም በብዙ ንብርብሮች ውስጥ ማስቀመጥ ሲሆን ይህም ከኃይል ንብርብር ወይም ከመሬት አውሮፕላን አጠገብ ነው.ለኃይል አቅርቦት ጥሩ የንብርብር ስልት መሆን ያለበት የኃይል ንብርብር ከመሬት አውሮፕላን አጠገብ ነው, እና በሃይል ንብርብር እና በመሬት አውሮፕላን መካከል ያለው ርቀት በተቻለ መጠን ትንሽ መሆን አለበት, ይህም "የመደራረብ" ስልት ብለን የምንጠራው ነው.
PCB ቁልል
EMIን ለመከላከል እና ለማፈን የሚረዳው ምን ዓይነት የመቆለል ስልት ነው?የሚከተለው የንብርብሮች መደራረብ እቅድ የኃይል አቅርቦቱ ጅረት በአንድ ንብርብር ላይ እንደሚፈስ እና ነጠላ ቮልቴጅ ወይም በርካታ ቮልቴጅዎች በአንድ ንብርብር ውስጥ በተለያዩ ክፍሎች ውስጥ ይሰራጫሉ.የበርካታ የኃይል ንብርብሮች ጉዳይ በኋላ ላይ ይብራራል.
ባለ 4-ፕሊፕ ሰሃን
በ 4-ply laminates ንድፍ ውስጥ አንዳንድ ሊሆኑ የሚችሉ ችግሮች አሉ.በመጀመሪያ ደረጃ, የምልክት ሽፋኑ በውጫዊው ሽፋን ውስጥ እና የኃይል እና የመሬት አውሮፕላን በውስጠኛው ሽፋን ውስጥ ቢሆንም, በሃይል ንብርብር እና በመሬት አውሮፕላን መካከል ያለው ርቀት አሁንም በጣም ትልቅ ነው.
የወጪ መስፈርቱ የመጀመሪያው ከሆነ፣ ከባህላዊ ባለ 4-ፕሊፕ ቦርድ ቀጥሎ ያሉትን ሁለት አማራጮች ግምት ውስጥ ማስገባት ይቻላል።ሁለቱም የ EMI አፈናና አፈጻጸምን ሊያሻሽሉ ይችላሉ, ነገር ግን በቦርዱ ላይ ያሉት የንጥረ ነገሮች ጥንካሬ ዝቅተኛ በሆነበት እና በክፍሎቹ ዙሪያ በቂ ቦታ (ለኃይል አቅርቦት አስፈላጊውን የመዳብ ሽፋን ለማስቀመጥ) ለጉዳዩ ተስማሚ ናቸው.
የመጀመሪያው የተመረጠ እቅድ ነው.የ PCB ውጫዊ ንብርብሮች ሁሉም ንብርብሮች ናቸው, እና መካከለኛው ሁለት ንጣፎች የሲግናል / የኃይል ንብርብሮች ናቸው.በሲግናል ንብርብር ላይ ያለው የኃይል አቅርቦት በሰፊ መስመሮች የተዘዋወረ ሲሆን ይህም የኃይል አቅርቦት መንገዱ ዝቅተኛ እና የሲግናል ማይክሮስትሪፕ መንገዱን ዝቅተኛ ያደርገዋል.ከ EMI ቁጥጥር አንፃር፣ ይህ የሚገኘው ባለ 4-ንብርብር PCB መዋቅር ነው።በሁለተኛው እቅድ ውስጥ, ውጫዊው ሽፋን ኃይልን እና መሬቱን ይይዛል, እና መካከለኛው ሁለት ንብርብር ምልክቱን ይይዛል.ከተለምዷዊ ባለ 4-ንብርብር ሰሌዳ ጋር ሲነጻጸር, የዚህ እቅድ መሻሻል አነስተኛ ነው, እና የ interlayer impedance እንደ ባህላዊ ባለ 4-ንብርብር ሰሌዳ ጥሩ አይደለም.
የ የወልና impedance ቁጥጥር ከሆነ, ከላይ የተቆለለ መርሃግብር የኤሌክትሪክ አቅርቦት እና grounding ያለውን የመዳብ ደሴት በታች የወልና ማስቀመጥ በጣም መጠንቀቅ አለበት.በተጨማሪም በዲሲ እና በዝቅተኛ ድግግሞሽ መካከል ያለውን ግንኙነት ለማረጋገጥ በሃይል አቅርቦት ወይም ስትራተም ላይ ያለው የመዳብ ደሴት በተቻለ መጠን እርስ በርስ መያያዝ አለበት.
ባለ 6-ፕላስ ሳህን
በ 4-ንብርብር ሰሌዳ ላይ ያሉት ክፍሎች ጥግግት ትልቅ ከሆነ, ባለ 6-ንብርብር ሳህን የተሻለ ነው.ይሁን እንጂ, 6-ንብርብር ቦርድ ንድፍ ውስጥ አንዳንድ መደራረብ መርሐግብሮች ያለውን መከላከያ ውጤት በቂ ጥሩ አይደለም, እና ኃይል አውቶቡስ ያለውን ጊዜያዊ ሲግናል ቀንሷል አይደለም.ሁለት ምሳሌዎች ከዚህ በታች ተብራርተዋል.
በመጀመሪያው ሁኔታ የኃይል አቅርቦቱ እና መሬቱ በሁለተኛው እና በአምስተኛው ንብርብሮች ውስጥ ይቀመጣሉ.በመዳብ በተሸፈነው የኃይል አቅርቦት ከፍተኛ ተቃውሞ ምክንያት, የተለመደው ሁነታ EMI ጨረሮችን ለመቆጣጠር በጣም ጥሩ አይደለም.ነገር ግን, ከሲግናል መከላከያ መቆጣጠሪያ እይታ አንጻር ይህ ዘዴ በጣም ትክክለኛ ነው.
በሁለተኛው ምሳሌ, የኃይል አቅርቦቱ እና መሬቱ በሶስተኛው እና በአራተኛው ክፍል ውስጥ ይቀመጣሉ.ይህ ንድፍ የኃይል አቅርቦትን የመዳብ ክዳን ችግርን ይፈታል.በንብርብር 1 እና 6 ንብርብር ደካማ የኤሌክትሮማግኔቲክ መከላከያ አፈፃፀም ምክንያት የልዩነት ሁነታ EMI ይጨምራል።በሁለቱ ውጫዊ ሽፋኖች ላይ ያሉት የምልክት መስመሮች ብዛት በትንሹ እና የመስመሮቹ ርዝመት በጣም አጭር ከሆነ (ከ 1/20 ያነሰ የሲግናል ከፍተኛው harmonic የሞገድ ርዝመት) ዲዛይኑ የልዩነት ሁነታን ችግር EMI ሊፈታ ይችላል.ውጤቶቹ እንደሚያሳዩት የልዩነት ሁነታ EMIን መጨፍጨፍ በተለይም ውጫዊው ሽፋን በመዳብ ሲሞላ እና የመዳብ የተሸፈነው ቦታ (በእያንዳንዱ 1/20 የሞገድ ርዝመት ክፍተት) ሲፈጠር ጥሩ ነው.ከላይ እንደተጠቀሰው መዳብ መቀመጥ አለበት
የልጥፍ ሰዓት፡- ጁላይ-29-2020
