最新pcb板e(cuò)mc設(shè)計(jì)技術(shù)(已修改)
2025-07-25 23:42 本頁面
【正文】 制定日期 PCB板EMC設(shè)計(jì)技術(shù)修改日期 PCB板EMC技術(shù)設(shè)計(jì)E 作成者： 鐘凱 2008．4修改日期修改人目 錄1． EMC基礎(chǔ)知識2． PCB分層設(shè)計(jì)3． PCB布局設(shè)計(jì)4． PCB布線設(shè)計(jì)5． 附錄 EMC基礎(chǔ)知識電磁干擾（Electromagnetic Interference），簡稱EMI，有傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩種。傳導(dǎo)干擾主要是電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號通過導(dǎo)電介質(zhì)或公共電源線互相產(chǎn)生干擾；輻射干擾是指電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號通過空間耦合把干擾信號傳給另一個(gè)電網(wǎng)絡(luò)或電子設(shè)備。為了防止一些電子產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁干擾影響或破壞其它電子設(shè)備的正常工作，各國政府或一些國際組織都相繼提出或制定了一些對電子產(chǎn)品產(chǎn)生電磁干擾有關(guān)規(guī)章或標(biāo)準(zhǔn)，符合這些規(guī)章或標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品就可稱為具有電磁兼容性EMC（Electromagnetic Compatibility）。電磁兼容性EMC標(biāo)準(zhǔn)不是恒定不變的，而是天天都在改變，這也是各國政府或經(jīng)濟(jì)組織，保護(hù)自己利益經(jīng)常采取的手段。 1．傳導(dǎo)干擾 傳導(dǎo)干擾一般是通過電壓或電流的形式在電路中進(jìn)行傳播的。11．回路電流產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾12．電磁感應(yīng)產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾2．輻射干擾 輻射干擾一般是通過電磁感應(yīng)的形式在空間進(jìn)行傳播的。3．EMC三要素：干擾源 耦合途徑 敏感設(shè)備靜電，雷擊，快速瞬變脈沖群，輻射電磁場等PCB分層設(shè)計(jì) PCB一般分為單層板和多層板，多層板包括兩層板，四層板，六層板，八層板，十層板等等。 1． 概述 多層印制板有更好的電磁兼容性設(shè)計(jì)。使得印制板在正常工作時(shí)能滿足電磁兼容和敏感度標(biāo)準(zhǔn)。正確的堆疊有助于屏蔽和抑制EMI?！ ?． 多層印制板設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。 多層印制板的電磁兼容分析可以基于克?；舴蚨珊头ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律。 根據(jù)克?；舴蚨?，任何時(shí)域信號由源到負(fù)載的傳輸都必須有一個(gè)最低阻抗的路徑。見圖一。圖中I=I′,大小相等，方向相反。圖中I我們稱為信號電流，I′稱為映象電流，而I′所在的層我們稱為映象平面層。如果信號電流下方是電源層（POWER），此時(shí)的映象電流回路是通過電容耦合所達(dá)到的。見圖二。圖一圖三一．分層應(yīng)遵守的基本原則：1．時(shí)鐘頻率超過5MHz，或信號上升時(shí)間小于5ns時(shí)，一般需要使用多層板設(shè)計(jì)?！驹矸治觥?：采用多層板設(shè)計(jì)時(shí)，信號回路面積能夠得到很好的控制。2． 對于多層板，關(guān)鍵布線層（時(shí)鐘線、總線、接口信號線、射頻線、復(fù)位信號線、片選信號線以及各種控制信號線等所在層）應(yīng)與完整地平面相鄰，優(yōu)選兩地平面之間?！驹矸治觥?：關(guān)鍵信號線一般都是強(qiáng)輻射或極其敏感的信號線，靠近地平面布線能夠使其信號回路面積減小，減小其輻射強(qiáng)度或提高抗干擾能力。3．對于單層板，關(guān)鍵信號線兩側(cè)應(yīng)該布“Guide Ground Line”。ICICPCB注：紅線為關(guān)鍵信號線，藍(lán)線為地線?！驹矸治觥?：關(guān)鍵信號線兩側(cè)地“屏蔽地線”一方面可以減小信號回路面積，另外，還可以防止信號線與其他信號線之間地串?dāng)_。4．對于雙層板來說，要求關(guān)鍵信號線地投影平面上有大面積鋪地，或者同單層板地處理辦法，設(shè)計(jì)“Guide Ground Line”?！驹矸治觥?：原因同多層板中的“關(guān)鍵信號線靠近地平面布線”。5．多層板中，電源平面應(yīng)相對于其相鄰地平面內(nèi)縮（建議值5H～20H）。【原理分析】 ：電源平面相對于其回流地平面內(nèi)縮可以有效抑制“邊緣輻射”問題。6．布線層的投影平面應(yīng)該在其回流平面層區(qū)域內(nèi)?！驹矸治觥?：布線層如果不在其回流平面層地投影區(qū)域內(nèi)，在布線時(shí)將會有信號線在投影區(qū)域外，導(dǎo)致“邊緣輻射”問題，并且還會導(dǎo)致信號回路面積地增大，導(dǎo)致差模輻射增大。7．在多層板中，單板TOP、BOTTOM層是否無≥50MHz的信號線?！驹矸治觥?：最好將高頻信號走在兩個(gè)平面層之間，以抑制其對空間的輻射。8．對于工作頻率≥50MHz的PCB板，若第二層與倒數(shù)第二層為布線層、則TOP、BOTTOM層應(yīng)鋪接地銅箔。【原理分析】 ：同上條9．多層板中，PCB板主工作電源平面（使用最廣泛的電源平面）應(yīng)與其地平面緊鄰?！驹矸治觥?：電源平面和地平面相鄰，可以有效地減小電源電流的回路面積。10．在單層板中，電源走線附近必須有地線與其緊鄰、平行走線。IC電源線地線單層板IC電源線地線單層板GoodNG【原理分析】 ：減小電源電流回路面積。11．在雙層板中，電源走線附近必須有地線與其緊鄰、平行走線。 【原理分析】 ：減小電源電流回路面積。12．在分層設(shè)計(jì)時(shí)，盡量避免布線層相鄰的設(shè)置。如果無法避免布線層相鄰，應(yīng)該適當(dāng)拉大兩布線層之間的層間距，縮小布線層與其信號回路之間的層間距?！驹矸治觥?：相鄰布線層上的平行信號走線會導(dǎo)致信號串?dāng)_。13．相鄰平面層應(yīng)避免其投影平面重疊?！驹矸治觥?：投影重疊時(shí)，層與層之間的耦合電容會導(dǎo)致各層之間的噪聲互相耦合。14．推薦分層設(shè)計(jì)：1）四層板。由以下幾種疊層順序。下面分別把各種不同的疊層優(yōu)劣作說明。注：S1 信號布線一層，S2 信號布線二層 ；GND 地層 ，POWER 電源層 第一種情況，應(yīng)當(dāng)是四層板中最好的一種情況。因?yàn)橥鈱邮堑貙?，對EMI有屏蔽作用，同時(shí)電源層同地層也可靠得很近，使得電源內(nèi)阻較小，取得最佳效果。但第一種情況不能用于PCB板密度比較大的情況。因?yàn)檫@樣一來，就不能保證第一層地的完整性，這樣第二層信號會變得更差。另外，此種
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