在高速PCB设计时,设计者应该从那些方面去考虑EMC、EMI的规则呢?
一般EMI/EMC设计时需要同时考虑辐射(radiated)与传导(conducted)两个方面。前者归属于频率较高的部分(>30MHz)后者则是较低频的部分(<30MHz)。所以不能只注意高频而忽略低频的部分。
一个好的EMI/EMC设计必须一开始布局时就要考虑到器件的位置,PCB叠层的安排,重要联机的走法,器件的选择等,如果这些没有事前有较佳的安排,事后解决则会事倍功半,增加成本。
例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器,高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射,器件所推的信号之斜率(slewrate)尽量小以减低高频成分,选择去耦合(decoupling/bypass)电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声。
另外,注意高频信号电流之回流路径使其回路面积尽量小(也就是回路阻抗loopimpedance尽量小)以减少辐射。还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围。
适当的选择PCB与外壳的接地点(chassisground)。 PCB六层板的叠层对于芯片密度较大、时钟频率较高的设计应考虑6层板的设计......PCB充电桩
PCB设计LAYOUT规范之五:
33.PCB电容:多层板上由于电源面和地面绝缘薄层产生了PCB电容。其优点是据有非常高的频率响应和均匀的分布在整个面或整条线上的低串连电感。等效于一个均匀分布在整板上的去耦电容。
34.高速电路和低速电路:高速电路要使其接近接地面,低速电路要使其接近于电源面。地的铜填充:铜填充必须确保接地。
35.相邻层的走线方向成正交结构,避免将不同的信号线在相邻层走成同一方向,以减少不必要的层间窜扰;当由于板结构限制(如某些背板)难以避免出现该情况,特别是信号速率较高时,应考虑用地平面隔离各布线层,用地信号线隔离各信号线;
36.不允许出现一端浮空的布线,为避免“天线效应”。
37.阻抗匹配检查规则:同一网格的布线宽度应保持一致,线宽的变化会造成线路特性阻抗的不均匀,当传输的速度较高时会产生反射,在设计中应避免这种情况。在某些条件下,可能无法避免线宽的变化,应该尽量减少中间不一致部分的有效长度。
38.防止信号线在不同层间形成自环,自环将引起辐射干扰。
39.短线规则:布线尽量短,特别是重要信号线,如时钟线,务必将其振荡器放在离器件很近的地方。
PCB充电桩pcb多层板的优劣势是什么?
PCB多层板LAYOUT设计规范之八:
54.一般设备中至少要有三个分开的地线:一条是低电平电路地线(称为信号地线),一条是继电器、电动机和高电平电路地线(称为干扰地线或噪声地线);另一条是设备使用交流电源时,则电源的安全地线应和机壳地线相连,机壳与插箱之间绝缘,但两者在一点相同,***将所有的地线汇集一点接地。断电器电路在最大电流点单点接地。f<1MHz时,一点接地;f>10MHz时,多点接地;1MHz<f<10MHz时,若地线长度<1/20λ,则一点接地,否则多点接地。
55.避免地环路准则:电源线应靠近地线平行布线。
56.散热器要与单板内电源地或屏蔽地或保护地连接(优先连接屏蔽地或保护地),以降低辐射干扰
57.数字地与模拟地分开,地线加宽
58.对高速、中速和低速混用时,注意不同的布局区域
59.**零伏线,电源线的走线宽度≥1mm
60.电源线和地线尽可能靠近,整块印刷板上的电源与地要呈“井”字形分布,以便使分布线电流达到均衡。
61.尽可能有使干扰源线路与受感应线路呈直角布线
62.按功率分类,不同分类的导线应分别捆扎,分开敷设的线束间距离应为50~75mm。
PCB多层板LAYOUT设计规范之十五:
122.电路周围设置一个环形地防范ESD干扰:1在电路板整个四周放上环形地通路;2所有层的环形地宽度>2.5mm (0.1英寸);3每隔13mm(0.5英寸)用过孔将环形地连接起来;4将环形地与多层电路的公共地连接到一起;5对安装在金属机箱或者屏蔽装置里的双面板来说,应该将环形地与电路公共地连接起来;6不屏蔽的双面电路则将环形地连接到机箱地,环形地上不涂阻焊剂,以便该环形地可以充当ESD的放***,在环形地(所有层)上的某个位置处至少放置一个0.5mm宽(0.020英寸)的间隙,避免形成大的地环路;7如果电路板不会放入金属机箱或者屏蔽装置中,在电路板的顶层和底层机箱地线上不能涂阻焊剂,这样它们可以作为ESD电弧的放***。
123.在能被ESD直接击中的区域,每一个信号线附近都要布一条地线。
124.易受ESD影响的电路,放在PCB中间的区域,减少被触摸的可能性
125.安装孔的连接准则:可以与电路公共地连接,或者与之隔离。1金属支架必须和金属屏蔽装置或者机箱一起使用时,要采用一个0Ω电阻实现连接。2.确定安装孔大小来实现金属或者塑料支架的可靠安装,在安装孔顶层和底层上要采用大焊盘,底层焊盘上不能采用阻焊剂,并确保底层焊盘不采用波峰焊工艺焊接 一文通关!PCB多层板层压工艺。
PCB多层板 LAYOU设计规范之二:
8.当高速、中速和低速数字电路混用时,在印制板上要给它们分配不同的布局区域
9.对低电平模拟电路和数字逻辑电路要尽可能地分离
10.多层印制板设计时电源平面应靠近接地平面,并且安排在接地平面之下。
11.多层印制板设计时布线层应安排与整块金属平面相邻
12.多层印制板设计时把数字电路和模拟电路分开,有条件时将数字电路和模拟电路安排在不同层内。如果一定要安排在同层,可采用开沟、加接地线条、分隔等方法补救。模拟的和数字的地、电源都要分开,不能混用
13.时钟电路和高频电路是主要的干扰和辐射源,一定要单独安排、远离敏感电路
14.注意长线传输过程中的波形畸变
15.减小干扰源和敏感电路的环路面积,比较好的办法是使用双绞线和屏蔽线,让信号线与接地线(或载流回路)扭绞在一起,以便使信号与接地线(或载流回路)之间的距离**近
16.增大线间的距离,使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小
17.如有可能,使得干扰源的线路与受感应的线路呈直角(或接近直角)布线,这样可**降低两线路间的耦合18.增大线路间的距离是减小电容耦合的比较好办法
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软硬结合板的物理特性
软硬结合板在材料、设备与制程上,与原先软板、硬板各有差异。在材料方面,硬板的材质是PCB的FR4之类的材质,软板的材质是PI或是PET类的材质,两材料之间有接合、热压收缩率不同等的问题,对于产品的稳定度而言是困难点,而且软硬结合板因为立体空间配置的特性,除XY轴面方向应力的考量,Z轴方向应力承受也是重要的考量,目前有材料供货商对PCB硬板或软板厂商,提供软硬结合板适用的改良型材料,如环氧树脂(Epoxy)或是改良型树脂(Resin)等材料,以符合PCB硬板或软板间的接合问题。在设备方面,软硬结合板因为材料特性与产品规格的差异,在压合与镀铜部份的设备必需作修正,设备的适用程度将影响产品良率与稳定度,因此跨入软硬结合板的生产前须先考虑到设备的适用程度。
软硬结合板的分类
若是依制程分类,软板与硬板接合的方式,可区分为软硬复合板与软硬结合板两大类产品,差别在于软硬复合板的技术,可于制程中将软板和硬板组合,其中,有共通的盲孔和埋孔设计,因此可以有更高密度的电路设计,而软硬结合板的技术,则是软板和硬板分开制作后再行压合成单一片电路板,有讯号连接但无贯通孔的设计。但目前惯用”软硬结合板”统称全部的软硬结合板产品 PCB充电桩
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