先進(jìn)emc的pcb設(shè)計(jì)和布局第8部分-wenkub
2023-07-11 06:33:57 本頁面
【正文】 可逆。 圖8A 所有攜帶電源和OV的PCB連接器都應(yīng)該使用鄰接其電源的針腳和OV連接。 本系列本部分的內(nèi)容：1 到PCB的電源連接2 低介電常數(shù)（LowK）絕緣材料3 芯片尺寸包裝（Chipscale packages，CSP）4 板上芯片（Chiponboard，COB）5 PCB上的散熱（Heatsink） 散熱的EMC效應(yīng) 散熱RF共振 將散熱結(jié)合到PCB平面 組合屏蔽和散熱 其它有用的散熱技術(shù) 電源設(shè)備的散熱6 包裝共振7 消除釘子床（bedofnails）的測(cè)試墊或飛線探針測(cè)試（flying probe testing）8 未使用的I/O針腳9 晶體和震蕩器10 IC技巧11 傳輸線兩端端結(jié)的定位12 電磁帶寬間隙（Electromagnetic Band Gap，EBG）13 一些最終的PCB設(shè)計(jì)問題14 注意制造商修板面設(shè)計(jì)或板層15 考慮EMC設(shè)計(jì)的未來檢驗(yàn) 在設(shè)計(jì)圖上標(biāo)記EMC設(shè)計(jì)特征或關(guān)鍵部分 EMC設(shè)計(jì)的質(zhì)量控制過程16 具有EMC能力的質(zhì)量控制、變更控制、成本降低17 折中18 參考文獻(xiàn)19 一些有用的深入信息源本系列描述了少數(shù)還沒有完全檢驗(yàn)過的技術(shù)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，我們會(huì)指出。在此前，電磁兼容雜志發(fā)表的 電磁兼容技術(shù)設(shè)計(jì)系列文章 [1]就包括了一節(jié)PCB設(shè)計(jì)和布局，但僅僅覆蓋了PCB中最基本的EMC技術(shù)，即無論電路有多簡單，所有PCB都必須遵循的技術(shù)。 這是8篇關(guān)于印刷電路版PCB設(shè)計(jì)和布局中在電磁兼容性EMC的實(shí)踐驗(yàn)證過的設(shè)計(jì)技術(shù)系列文章中的最后一篇。 一些多方面的最終問題這個(gè)系列適合將在PCB上構(gòu)造的電子電路的設(shè)計(jì)人員，并可作為PCB設(shè)計(jì)人員的課程。那個(gè)系列已經(jīng)發(fā)布。1 到PCB的電源連接如果連接器較長，就應(yīng)該有大量的電源/OV針腳對(duì)沿著整個(gè)長度分布，如果連接器還比較寬，就還應(yīng)該有大量的電源/OV針腳對(duì)沿著整個(gè)區(qū)域分布。 理想時(shí)每個(gè)信號(hào)針腳都應(yīng)該有一個(gè)鄰接的電源/0V針腳對(duì)，但由于成本和空間約束，通常僅對(duì)關(guān)鍵信號(hào)才這樣作，諸如高速（例如Gb/s）互連。10個(gè)連接端子的例子 這個(gè)例子不均勻雙端子，高數(shù)字速率或頻率信號(hào)不是很好電源出/入針腳當(dāng)用一個(gè)底板類型組件時(shí)，將電源/OV針腳對(duì)沿每個(gè)連接器的整個(gè)區(qū)域分布，有助于射頻（RF）在組件中所有平面之間達(dá)到低阻連接。較高阻抗電線使用較薄的跡線，但使用薄層基底時(shí)，跡線寬度對(duì)于低成本制造就太小了。 當(dāng)信號(hào)高于10Gb/s時(shí)，文獻(xiàn)[9]指出，諸如FR4等玻璃纖基底上長度大于600mm的跡線將有嚴(yán)重的SI和/或EMC難度。但如果遵循本系列所有文章的建議，通?？梢宰屗鼈兙哂斜人鼈円〈母笤O(shè)備的更好的EMC。 在COB中，無遮蔽的硅沖墊（芯片）粘接到PCB，電線粘接到鍍金PCB墊上，然后用環(huán)氧樹脂或硅酮樹脂泡加蓋（’blob topped’）進(jìn)行保護(hù)。這種方式形成的屏蔽尺寸通常小內(nèi)部共振僅僅在10GHz以上，以致內(nèi)部還沒有空隙（在PCB表面），因此，其屏蔽效能可以高達(dá)數(shù)GHz，PCB屏蔽的更多信息參見[12]。 當(dāng)IC或電源晶體管中的電壓波動(dòng)時(shí)，金屬散熱器與其冷卻的IC或電源半導(dǎo)體之間的零散電容將零散噪聲電流注入散熱器，其結(jié)果是，浮動(dòng)的散熱器經(jīng)歷波動(dòng)的噪聲電壓，引起電場發(fā)射。如果散熱器引起發(fā)射問題，可能從散熱器耦合的外部電磁場產(chǎn)生抗擾性問題，在這里它可能耦合進(jìn)IC或電源設(shè)備。連接方法、平面或電源橫桿在涉及到的最高頻率下具有低阻抗，這也很重要。最低的共振頻率由其最長的三維對(duì)角線的半波共振確定，例如，60mm管狀散熱器的首次（最低） GHz左右。邊緣位置引起較大的共振增益和較高的發(fā)射。多個(gè)平面結(jié)合點(diǎn)應(yīng)該沿散熱器分布，以減少結(jié)合電感和提高散熱器的共振頻率。 散熱器和平面之間的較低的結(jié)合電感非常重要 文獻(xiàn)[16]發(fā)現(xiàn)。 圖8L繪制了圖8J和8K中的情況下，散熱器上方的一個(gè)點(diǎn)處的場強(qiáng)與頻率的關(guān)系。增加更多的結(jié)合點(diǎn)的趨勢(shì)為：增加最低共振的頻率，這個(gè)頻率的發(fā)射水平減少到75%以下。 注意，16個(gè)結(jié)合點(diǎn)的模擬中，其它情況下則沒有。結(jié)果指出，結(jié)合的電阻大于等于25Ω時(shí)，最
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