高频高速PCB设计中如何尽可能的达到EMC要求,又不致造成太大的成本压力?
PCB板上会因EMC而增加的成本通常是因增加地层数目以增强屏蔽效应及增加了ferritebead、choke等抑制高频谐波器件的缘故。
除此之外,通常还是需搭配其它机构上的屏蔽结构才能使整个系统通过EMC的要求。
以下就PCB板的设计技巧提供几个降低电路产生的电磁辐射效应。
尽可能选用信号斜率(slewrate)较慢的器件,以降低信号所产生的高频成分。
注意高频器件摆放的位置,不要太靠近对外的连接器。
注意高速信号的阻抗匹配,走线层及其回流电流路径(returncurrentpath),以减少高频的反射与辐射。
在各器件的电源管脚放置足够与适当的去耦合电容以缓和电源层和地层上的噪声。特别注意电容的频率响应与温度的特性是否符合设计所需。
对外的连接器附近的地可与地层做适当分割,并将连接器的地就近接到chassisground。
可适当运用groundguard/shunttraces在一些特别高速的信号旁。但要注意guard/shunttraces对走线特性阻抗的影响。
电源层比地层内缩20H,H为电源层与地层之间的距离。 IC封装基板/IC封装基板/称IC载板,主要是作为IC载体,并提供芯片与PCB之间的讯号互联,散热通道,芯片保护。深圳HDI打样
PCB多层板LAYOUT设计规范之十二:
98.用于阻抗匹配目的的阻容器件的放置,应根据其属性合理布局。
99.匹配电容电阻的布局 要分清楚其用法,对于多负载的终端匹配一定要放在信号的**远端进行匹配。
100.匹配电阻布局时候要靠近该信号的驱动端,距离一般不超过500mil。
101.调整字符,所有字符不可以上盘,要保证装配以后还可以清晰看到字符信息,所有字符在X或Y方向上应一致。字符、丝印大小要统一。
102.关键信号线优先:电源、模拟小信号、高速信号、时钟信号和同步信号等关键信号优先布线;
103.环路**小规则:即信号线与其回路构成的环面积要尽可能小,环面积要尽可能小,环面积越小,对外的辐射越少,接收外界的干扰也越小。在双层板设计中,在为电源留下足够空间的情况下,应该将留下的部分用参考地填充,且增加一些必要的过孔,将双面信号有效连接起来,对一些关键信号尽量采用地线隔离,对一些频率较高的设计,需特别考虑其他平面信号回路问题,建议采用多层板为宜。
104.接地引线**短准则:尽量缩短并加粗接地引线(尤其高频电路)。对于在不同电平上工作的电路,不可用长的公共接地线。
105.内部电路如果要与金属外壳相连时,要用单点接地,防止放电电流流过内部电路 上海FPC加急PCB设计多层板减为两层板的方法?
PCB多层板LAYOUT设计规范之十六:
126.信号线的长度大于300mm(12英寸)时,一定要平行布一条地线。
127.受保护的信号线和不受保护的信号线禁止并行排列。
128.复位、中断和控制信号线的布线准则:1采用高频滤波;2远离输入和输出电路;3远离电路板边缘。
129.机箱内的电路板不安装在开口位置或者内部接缝处。
130.对静电**敏感的电路板放在**中间,人工不易接触到的部位;将对静电敏感的器件放在电路板**中间,人工不易接触到的部位。
131.两块金属块之间的邦定(binding)准则:
1固体邦定带优于编织邦定带;
2邦定处不潮湿不积水;
3使用多个导体将机箱内所有电路板的地平面或地网格连接在一起;
4确保邦定点和垫圈的宽度大于5mm。
132..信号滤波腿耦:对每个模拟放大器电源,必需在**接近电路的连接处到放大器之间加去耦电容器。对数字集成电路,分组加去耦电容器。在马达与发电机的电刷上安装电容器旁路,在每个绕组支路上串联R-C滤波器,在电源入口处加低通滤波等措施抑制干扰。安装滤波器应尽量靠近被滤波的设备,用短的,加屏蔽的引线作耦合媒介。所有滤波器都须加屏蔽,输入引线与输出引线之间应隔离。
PCB多层板LAYOUT设计规范之十三:
106.对电磁干扰敏感的部件需加屏蔽,使之与能产生电磁干扰的部件或线路相隔离。如果这种线路必须从部件旁经过时,应使用它们成90°交角。
107.布线层应安排与整块金属平面相邻。这样的安排是为了产生通量对消作用
108.在接地点之间构成许多回路,这些回路的直径(或接地点间距)应小于比较高频率波长的1/20
109.单面或双面板的电源线和地线应尽可能靠近,比较好的方法是电源线布在印制板的一面,而地线布在印制板的另一面,上下重合,这会使电源的阻抗为比较低
110.信号走线(特别是高频信号)要尽量短
111.两导体之间的距离要符合电气安全设计规范的规定,电压差不得超过它们之间空气和绝缘介质的击穿电压,否则会产生电弧。在0.7ns到10ns的时间里,电弧电流会达到几十A,有时甚至会超过100安培。电弧将一直维持直到两个导体接触短路或者电流低到不能维持电弧为止。可能产生尖峰电弧的实例有手或金属物体,设计时注意识别。112.紧靠双面板的位置处增加一个地平面,在**短间距处将该地平面连接到电路上的接地点。
113.确保每个电缆进入点离机箱地的距离在40mm(1.6英寸)以内。 PCB多层板为什么不是奇数层而都是偶数层?
PCB多层板LAYOUT设计规范之二十四-机壳:
206.机箱结合点和边缘防护准则:结合点和边缘很关键,在机箱箱体接合处,要使用耐高压硅树脂或者垫圈实现密闭、防ESD、防水和防尘。
207.不接地机箱至少应该具有20kV的击穿电压(规则A1到A9);而对接地机箱,电子设备至少要具备1500V击穿电压以防止二级电弧,并且要求路径长度大于等于2.2mm。
208.机箱用以下屏蔽材料制作:金属板;聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板;具有焊接结点的热成型金属网;热成型金属化的纤维垫子(非编织)或者织物(编织);银、铜或者镍涂层;锌电弧喷涂;真空金属处理;无电电镀;塑料中加入导体填充材料;
209.屏蔽材料防电化学腐蚀准则:相互接触的部件彼此之间的电势 (EMF)<0.75V。如果在一个盐性潮湿环境中,那么彼此之间的电势必须<0.25V。阳极(正极)部件的尺寸应该大于阴极(负极)部件。
210.用缝隙宽度5倍以上的屏蔽材料叠合在接缝处。
211.在屏蔽层与箱体之间每隔20mm(0.8英寸)的距离通过焊接、紧固件等方式实现电连接。
212.用垫圈实现缝隙的桥接,消除开槽并且在缝隙之间提供导电通路。
213.避免屏蔽材料中出现直拐角以及过大的弯角。 PCB多层板层压工艺,欢迎来电咨询。成都PCB快板厂
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为什么要导入类载板
类载板更契合SIP封装技术要求。SIP即系统级封装技术,根据国际半导体路线组织(ITRS )的定义:SIP为将多个具有不同功能的有源电子元件与可选无源器件,以及诸如MEMS 或者光学器件等其他器件优先组装到一起,实现一定功能的单个标准封装件,形成一个系统或者子系统的封装技术。实现电子整机系统的功能通常有两种途径,一种是SOC,在高度集成的单一芯片上实现电子整机系统;另一种正是SIP,使用成熟的组合或互联技术将CMOS等集成电路和电子元件集成在一个封装体内,通过各功能芯片的并行叠加实现整机功能。近年来由于半导体制程的提升愈发困难,SOC发展遭遇技术瓶颈,SIP成为电子产业新的技术潮流。苹果公司在iWatch、iPhone6、iPhone7等产品中大量使用了SIP封装,预计iPhone 8将会采用更多的SIP解决方案。构成SIP技术的要素是封装载体与组装工艺,对于SIP而言,由于系统级封装内部走线的密度非常高,普通的PCB板难以承载,而类载板更加契合密度要求,适合作为SIP的封装载体。 深圳HDI打样
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