Bii o ṣe le yanju iṣoro EMI ni apẹrẹ PCB Multilayer?

Ṣe o mọ bi o ṣe le yanju iṣoro EMI nigbati apẹrẹ PCB pupọ-Layer?

Jẹ ki n sọ fun ọ!

Awọn ọna pupọ lo wa lati yanju awọn iṣoro EMI. Awọn ọna ipasẹ EMI ode oni pẹlu: lilo awọn ifun ifilọlẹ EMI, yiyan awọn ẹya ipalọlọ EMI ati apẹrẹ kikopa EMI. Da lori ipilẹ PCB ti ipilẹ julọ, iwe yii jiroro lori iṣẹ ti akopọ akopọ PCB ni ṣiṣakoso rediosi EMI ati awọn ogbon apẹrẹ apẹrẹ PCB.

ọkọ akero

Ilọ folti folda ti o wu ti IC le ni iyara nipasẹ gbigbe kapasito ti o yẹ si sunmọ pin PIN ti IC. Sibẹsibẹ, eyi kii ṣe opin iṣoro naa. Nitori idahun igbohunsafẹfẹ ti o lopin ti capacitor, ko ṣee ṣe fun capacitor lati ṣe ina agbara harmonic ti o nilo lati wakọ iṣedede IC mọ ni mimọ igbohunsafẹfẹ kikun. Ni afikun, folti folti ti a ṣẹda lori bosi agbara yoo fa idinku folti ni awọn opin mejeji ti ifa ti ọna ọṣọ. Awọn iwọn agbara tionkoja wọnyi jẹ ipo akọkọ wọpọ awọn orisun kikọlu EMI. Bawo ni a ṣe le yanju awọn iṣoro wọnyi?

Ninu ọran ti IC lori igbimọ Circuit wa, ipele agbara agbara ni ayika IC ni a le rii bi eyiti o ni agbara igbohunsafẹfẹ giga to dara, eyiti o le gba agbara ti o jo nipasẹ agbara discrete ti o pese agbara-igbohunsafẹfẹ giga fun iṣedede mimọ. Ni afikun, ifisi ti ipele agbara ti o dara jẹ kekere, nitorinaa ami ami gbigbekanro ti o ṣiṣẹ nipasẹ inductor tun kere, nitorina dinku EMI ipo to wọpọ.

Nitoribẹẹ, isopọ laarin ipele ipese agbara ati pinni ipese agbara IC gbọdọ jẹ kukuru bi o ti ṣee, nitori pe eti ti o ga soke ti ifihan oni nọmba yiyara ati yiyara. O dara julọ lati sopọ mọ taara si paadi nibiti PIN agbara PIN wa, eyiti o nilo lati jiroro ni lọtọ.

Lati le ṣakoso ipo wọpọ EMI, fẹlẹfẹlẹ agbara gbọdọ jẹ apẹrẹ ti a ṣe apẹrẹ daradara ti awọn fẹlẹfẹlẹ agbara lati ṣe iranlọwọ idinku ati ni ifasita kekere to to. Diẹ ninu awọn eniyan le beere, bawo ni o ṣe dara to? Idahun naa da lori ipele agbara, ohun elo laarin awọn fẹlẹfẹlẹ, ati igbohunsafẹfẹ iṣẹ (i.e., iṣẹ kan ti akoko igbesoke IC). Ni gbogbogbo, aye ti awọn fẹlẹfẹlẹ agbara jẹ 6mil, ati pe interlayer jẹ ohun elo FR4, nitorinaa agbara agbara deede fun inch inch ti fẹẹrẹ fẹẹrẹ jẹ 75pF. O han ni, awọn aye ti o fẹlẹfẹlẹ kere si, ni agbara nla.

Ko si ọpọlọpọ awọn ẹrọ pẹlu akoko igbesoke ti 100-300ps, ṣugbọn gẹgẹ bi oṣuwọn idagbasoke ti lọwọlọwọ ti IC, awọn ẹrọ pẹlu akoko dide ni sakani 100-300ps yoo gba ipin giga. Fun awọn iyika pẹlu awọn akoko dide si 100 si 300 PS, fifa ilẹ 3 mil ko si ohun to wulo fun awọn ohun elo pupọ. Ni akoko yẹn, o jẹ dandan lati gba imọ-ẹrọ iparun pẹlu alabọde ti o kere ju 1mil lọ, ki o rọpo ohun elo ti o wa ni afiwe FR4 pẹlu ohun elo pẹlu ibakan dielectric giga. Bayi, awọn ohun elo imọ-ẹrọ ati awọn pilasiteti ti o rọ le pade awọn ibeere apẹrẹ ti 100 si 300ps awọn iyipo akoko dide.

Botilẹjẹpe awọn ohun elo ati awọn ọna titun le ṣee lo ni ọjọ iwaju, wọpọ 1 si 3 ns dide awọn iyika akoko, 3 si 6 mil spacing layer, ati awọn ohun elo die ti o wa ni ẹbun FR4 jẹ igbagbogbo to lati mu awọn ibaramu giga-opin ati ṣe awọn ami ami akoko kekere to, iyẹn ni , EMI ipo to wọpọ le dinku pupọ. Ninu iwe yii, a fun apẹẹrẹ apẹẹrẹ ti ikojọpọ fẹlẹfẹlẹ PCB, ati pe aye aye fẹẹrẹ fẹ lati jẹ mil 3 si 6.

idaabobo itanna

Lati oju ọna lilọ kiri ifihan ti ifihan, ipilẹ ṣiṣu ti o dara yẹ ki o jẹ lati gbe gbogbo awọn itọka ami ni ọkan tabi awọn fẹlẹfẹlẹ diẹ sii, eyiti o wa lẹgbẹẹ agbara agbara tabi ọkọ ofurufu. Fun ipese agbara, ipilẹ ṣiṣu ti o dara yẹ ki o jẹ pe ike agbara nitosi ọkọ ofurufu ilẹ, ati aaye laarin agbada agbara ati ọkọ ofurufu ilẹ yẹ ki o jẹ bi o ti ṣee ṣe, eyiti o jẹ ohun ti a pe ni “layering” nwon.Mirza.

PCB akopọ

Iru igbimọ akopọ le ṣe iranlọwọ idabobo ati dinku EMI? Eto ikojọpọ fẹlẹfẹlẹ atẹle yii dawọle pe ṣiṣan lọwọlọwọ ipese agbara lori fẹlẹfẹlẹ kan ati pe folda kan tabi awọn folti pupọ ni a pin kakiri ni awọn oriṣiriṣi awọn ẹya ti fẹẹrẹ kanna. Ọran ti awọn fẹlẹfẹlẹ agbara pupọ ni ao sọ nipa nigbamii.

Awo 4-ply

Diẹ ninu awọn iṣoro ti o ni agbara wa ninu apẹrẹ ti awọn laminates 4-ply. Ni akọkọ, paapaa ti Layer ami ifihan ba wa ni ipele ti ita ati agbara ati ọkọ ofurufu ti o wa ninu Layer ti inu, aaye laarin aarin ike ati ofurufu ilẹ tun tobi pupọ.

Ti ibeere ibeere idiyele jẹ akọkọ, awọn atẹle meji to tẹle si igbimọ 4-ply ibile le ni imọran. Awọn mejeeji le ṣe imudarasi iṣẹ imukuro EMI, ṣugbọn wọn dara fun ọran ibiti iwuwo ti awọn paati ti o wa lori ọkọ kekere ti to ati agbegbe ti o to ni ayika awọn paati (lati gbe epo ti a nilo fun ifun agbara).

Akọkọ ni ero ti o fẹ. Awọn fẹlẹfẹlẹ ti ita ti PCB jẹ gbogbo awọn fẹlẹfẹlẹ, ati awọn fẹlẹfẹlẹ arin meji jẹ awọn ipele ifihan agbara / agbara. Ipese agbara lori fẹlẹfẹlẹ ifihan agbara ti ja pẹlu awọn ila gbooro, eyiti o mu ki idiwọ ọna ti ipese agbara lọwọlọwọ kekere ati ikọlu ti ọna microstrip ifihan kekere. Lati irisi iṣakoso EMI, eyi ni ọna PCB 4-fẹẹrẹ ti o dara julọ ti o wa. Ninu eto keji, Layer ti ita lo gbe agbara ati ilẹ, ati arin meji Layer gbe ami naa. Ti a bawe pẹlu ọkọ fẹlẹfẹlẹ 4 fẹẹrẹ ti aṣa, ilọsiwaju ti ero yii kere, ati pe ifasita interlayer ko dara bi ti igbimọ 4-fẹlẹfẹlẹ ti aṣa.

Ti o ba jẹ idari alailowaya naa lati ṣakoso, ero tito nkan ti o wa loke yẹ ki o ṣọra gidigidi lati dubulẹ okun naa labẹ erekusu bàbà ti ipese agbara ati ilẹ. Ni afikun, erekusu Ejò lori ipese agbara tabi stratum yẹ ki o ni asopọ bi o ti ṣee ṣe lati rii daju isopọpọ laarin DC ati igbohunsafẹfẹ kekere.

Awo 6-ply

Ti iwuwo ti awọn paati lori ọkọ fẹlẹfẹlẹ mẹrin tobi, awo fẹlẹfẹlẹ 6 dara julọ. Sibẹsibẹ, ipa idabobo ti diẹ ninu awọn eto tito nkan ninu apẹrẹ ti ọkọ fẹlẹfẹlẹ 6 ko dara to, ati ami ifihan igba kukuru ti bosi agbara ko dinku. Awọn apẹẹrẹ meji ni a sọrọ lori isalẹ.

Ninu ọrọ akọkọ, ipese agbara ati ilẹ ni a gbe sinu awọn fẹlẹfẹlẹ keji ati karun ni atele. Nitori idiwọ giga ti ipese agbara bàbà, o jẹ aibuku pupọ lati ṣakoso itankalẹ EMI ipo ti o wọpọ. Sibẹsibẹ, lati oju-iwoye ti iṣakoso impedance ifihan agbara, ọna yii jẹ deede.

Ni apẹẹrẹ keji, ipese agbara ati ilẹ ni a gbe si awọn ipele kẹta ati ẹkẹrin leralera. Apẹrẹ yii yanju iṣoro ti idiwọ idẹ ni ipese ipese agbara. Nitori iṣẹ aabo itanna itanna talaka ti Layer 1 ati Layer 6, ipo iyatọ EMI n pọ si. Ti nọmba awọn laini ifihan lori awọn fẹlẹfẹlẹ mejeji ti o kere ju ati gigun ti awọn laini jẹ kukuru pupọ (kere ju 1/20 ti igbi-iṣọn ga julọ ti ifihan), apẹrẹ le yanju iṣoro ti ipo iyatọ EMI. Awọn abajade fihan pe ifasilẹ ti ipo iyatọ EMI jẹ dara julọ nigbati igbati ita ti kun pẹlu Ejò ati agbegbe agbọn bàbà ti wa ni ilẹ (gbogbo aarin 1/20 irufẹ igigirisẹ). Gẹgẹbi a ti sọ loke, Ejò ni ao gbe


Akoko ifiweranṣẹ: Jul-29-2020