Олон давхаргат ПХБ дизайн хийх үед EMI асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэх талаар та мэдэх үү?
Би та нарт хэлье!
EMI асуудлыг шийдэх олон арга бий.Орчин үеийн EMI дарах аргууд орно: EMI дарах бүрэх ашиглах, тохирох EMI дарах хэсгүүдийг сонгох, EMI загварчлалын загвар.Хамгийн энгийн ПХБ-ийн зохион байгуулалт дээр үндэслэн энэхүү баримт бичигт EMI цацрагийг хянах ПХБ-ийн стекийн функц болон ПХБ-ийн дизайны ур чадварыг авч үзэх болно.
цахилгаан автобус
IC-ийн тэжээлийн зүүний ойролцоо тохирох багтаамжийг байрлуулснаар IC-ийн гаралтын хүчдэлийн үсрэлтийг хурдасгаж болно.Гэсэн хэдий ч энэ нь асуудлын төгсгөл биш юм.Конденсаторын хязгаарлагдмал давтамжийн хариу урвалын улмаас конденсатор нь бүрэн давтамжийн зурваст IC гаралтыг цэвэр жолоодоход шаардагдах гармоник хүчийг бий болгох боломжгүй юм.Нэмж дурдахад, тэжээлийн автобусанд үүссэн түр зуурын хүчдэл нь салгах замын индукцийн хоёр төгсгөлд хүчдэлийн уналт үүсгэдэг.Эдгээр түр зуурын хүчдэл нь гол нийтлэг горимын EMI хөндлөнгийн эх үүсвэр юм.Бид эдгээр асуудлыг хэрхэн шийдвэрлэх вэ?
Манай хэлхээний самбар дээрх IC-ийн хувьд IC-ийн эргэн тойронд байгаа цахилгааны давхаргыг өндөр давтамжийн сайн конденсатор гэж үзэж болох бөгөөд энэ нь салангид конденсатораас алдагдсан энергийг цуглуулж, өндөр давтамжийн эрчим хүчийг цэвэр гаралтаар хангадаг.Нэмж дурдахад сайн тэжээлийн давхаргын индукц бага байдаг тул индуктороор нийлэгжсэн түр зуурын дохио нь бас бага байдаг тул нийтлэг горимын EMI-ийг бууруулдаг.
Мэдээжийн хэрэг, эрчим хүчний хангамжийн давхарга болон IC тэжээлийн тэжээлийн зүү хоорондын холболт нь аль болох богино байх ёстой, учир нь тоон дохионы өсөлтийн ирмэг нь илүү хурдан бөгөөд хурдан байдаг.Үүнийг тусад нь хэлэлцэх шаардлагатай IC тэжээлийн зүү байрладаг дэвсгэрт шууд холбох нь дээр.
Нийтлэг горимын EMI-г хянахын тулд цахилгаан давхарга нь салгахад туслах, хангалттай бага индукцтэй байхын тулд сайн боловсруулсан хос цахилгаан давхарга байх ёстой.Зарим хүмүүс асууж магадгүй, энэ нь хэр сайн бэ?Хариулт нь эрчим хүчний давхарга, давхаргын хоорондох материал, үйл ажиллагааны давтамжаас хамаарна (өөрөөр хэлбэл, IC нэмэгдэх хугацааны функц).Ерөнхийдөө цахилгаан давхаргын хоорондох зай нь 6 миль, хоорондын давхарга нь FR4 материал тул цахилгаан давхаргын нэг квадрат инч тутамд ногдох багтаамж нь ойролцоогоор 75pF байна.Давхаргын хоорондын зай бага байх тусам багтаамж их байх нь ойлгомжтой.
100-300ps-ийн өсөлтийн хугацаатай төхөөрөмжүүд тийм ч олон байдаггүй, гэхдээ IC-ийн одоогийн хөгжлийн хурдаас харахад 100-300ps-ийн өсөлтийн хугацаатай төхөөрөмжүүд өндөр хувийг эзэлнэ.100-аас 300 PS-ийн өсөлтийн хугацаатай хэлхээний хувьд 3 миль давхаргын зай нь ихэнх хэрэглээнд хамаарахгүй.Энэ үед давхарга хоорондын зай нь 1 миль-ээс бага байхаар давхаргыг задлах технологийг нэвтрүүлэх, FR4 диэлектрик материалыг өндөр диэлектрик дамжуулалттай материалаар солих шаардлагатай.Одоо керамик болон ваартай хуванцар нь 100-аас 300ps-ийн өсөлтийн цагийн хэлхээний дизайны шаардлагыг хангаж чадна.
Ирээдүйд шинэ материал, аргуудыг ашиглах боломжтой боловч 1-3 нс-ийн өсөлтийн цагийн хэлхээ, 3-6 миль давхаргын зай, FR4 диэлектрик материалууд нь ихэвчлэн дээд зэргийн гармоникуудыг зохицуулах, түр зуурын дохиог хангалттай бага болгоход хангалттай байдаг. , нийтлэг горим EMI маш бага хэмжээгээр бууруулж болно.Энэхүү баримт бичигт ПХБ-ийн давхаргын давхаргын дизайны жишээг өгсөн бөгөөд давхаргын хоорондох зайг 3-6 миль гэж тооцсон болно.
цахилгаан соронзон хамгаалалт
Дохионы чиглүүлэлтийн үүднээс авч үзвэл бүх дохионы ул мөрийг эрчим хүчний давхарга эсвэл газрын хавтгайн хажууд байрлах нэг буюу хэд хэдэн давхаргад байрлуулах нь сайн давхрагын стратеги байх ёстой.Эрчим хүчний хангамжийн хувьд эрчим хүчний давхарга нь газрын хавтгайтай зэргэлдээ байх нь сайн давхрагын стратеги байх ёстой бөгөөд эрчим хүчний давхарга болон газрын хавтгай хоорондын зай аль болох бага байх ёстой бөгөөд үүнийг бид "давхаргалах" стратеги гэж нэрлэдэг.
ПХБ-ийн стек
Ямар төрлийн овоолох стратеги нь EMI-г дарж, хамгаалахад тусалдаг вэ?Дараах давхаргын овоолгын схемд цахилгаан тэжээлийн гүйдэл нь нэг давхарга дээр урсаж, нэг давхаргын өөр өөр хэсгүүдэд нэг хүчдэл эсвэл олон хүчдэл тархдаг гэж үздэг.Олон тооны цахилгаан давхаргын хэргийг дараа нь авч үзэх болно.
4 давхар хавтан
4 давхар ламинатыг зохион бүтээхэд зарим асуудал гарч болзошгүй.Юуны өмнө дохионы давхарга нь гадна давхаргад, эрчим хүчний болон газрын хавтгай нь дотоод давхаргад байсан ч эрчим хүчний давхарга болон газрын хавтгай хоорондын зай хэтэрхий том хэвээр байна.
Хэрэв зардлын шаардлага нь эхнийх бол уламжлалт 4 давхар хавтангийн дараах хоёр хувилбарыг авч үзэж болно.Тэдгээрийн аль аль нь EMI-ийн дарангуйлах ажиллагааг сайжруулж болох боловч тэдгээр нь зөвхөн самбар дээрх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нягтрал хангалттай бага, эд ангиудын эргэн тойронд хангалттай талбай (цахилгаан хангамжид шаардлагатай зэс бүрээсийг байрлуулах) тохиолдолд л тохиромжтой.
Эхнийх нь хамгийн тохиромжтой схем юм.ПХБ-ийн гаднах давхаргууд нь бүх давхарга, дунд хоёр давхарга нь дохио / эрчим хүчний давхарга юм.Дохионы давхарга дээрх тэжээлийн хангамж нь өргөн шугамаар дамждаг бөгөөд энэ нь цахилгаан хангамжийн гүйдлийн замын эсэргүүцлийг бага, дохионы микро зурвасын замын эсэргүүцлийг бага болгодог.EMI хяналтын үүднээс авч үзвэл энэ нь хамгийн сайн 4 давхаргат ПХБ бүтэц юм.Хоёр дахь схемд гаднах давхарга нь эрчим хүч, газардуулга, дунд хоёр давхарга нь дохиог дамжуулдаг.Уламжлалт 4 давхар самбартай харьцуулахад энэ схемийн сайжруулалт нь бага бөгөөд давхарга хоорондын эсэргүүцэл нь уламжлалт 4 давхаргатай хавтангийнхаас тийм ч сайн биш юм.
Хэрэв утаснуудын эсэргүүцлийг хянах бол дээрх стекийн схем нь цахилгаан хангамж, газардуулгын зэс арлын доор утсыг тавихад маш болгоомжтой байх ёстой.Түүнчлэн цахилгаан үүсгүүр буюу давхрага дээрх зэсийн арал нь тогтмол гүйдлийн болон нам давтамжийн хоорондох холболтыг хангахын тулд аль болох харилцан уялдаатай байх ёстой.
6 давхар хавтан
Хэрэв 4 давхар хавтан дээрх бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нягтрал их байвал 6 давхар хавтан нь илүү дээр юм.Гэсэн хэдий ч 6 давхар хавтангийн дизайн дахь зарим овоолсон схемийн хамгаалалтын нөлөө хангалтгүй, цахилгаан автобусны түр зуурын дохио багасдаггүй.Хоёр жишээг доор авч үзэх болно.
Эхний тохиолдолд цахилгаан хангамж, газардуулга нь хоёр ба тав дахь давхаргад байрладаг.Зэс бүрээстэй цахилгаан хангамжийн өндөр эсэргүүцэлтэй тул EMI цацрагийн нийтлэг горимыг хянах нь маш тааламжгүй байдаг.Гэсэн хэдий ч дохионы эсэргүүцлийн хяналтын үүднээс авч үзвэл энэ арга нь маш зөв юм.
Хоёрдахь жишээнд цахилгаан хангамж ба газардуулга нь гурав, дөрөв дэх давхаргад тус тус байрладаг.Энэхүү загвар нь цахилгаан хангамжийн зэсээр бүрхэгдсэн эсэргүүцлийн асуудлыг шийддэг.1-р давхарга ба 6-р давхаргын цахилгаан соронзон хамгаалалт муутай тул дифференциал горимын EMI нэмэгддэг.Хэрэв хоёр гадна давхарга дээрх дохионы шугамын тоо хамгийн бага бол шугамын урт нь маш богино (дохионы хамгийн их гармоник долгионы уртын 1/20-аас бага) байвал дизайн нь дифференциал горимын EMI-ийн асуудлыг шийдэж чадна.Үр дүнгээс харахад EMI дифференциал горимыг дарах нь гаднах давхарга нь зэсээр дүүрч, зэс бүрсэн талбайг газардуулсан үед (1/20 долгионы урт тутамд) сайн байдаг.Дээр дурдсанчлан зэс тавих ёстой
Шуудангийн цаг: 2020 оны 7-р сарын 29
