先進(jìn)emc的pcb設(shè)計(jì)和布局第8部分-預(yù)覽頁
【正文】 使用較寬的跡線，在較高阻抗的傳輸線上使用就容易些，或者成本低些。文獻(xiàn)[6] 指出了一個(gè)方法，使用一層或兩層同質(zhì)電介質(zhì)在其它低成本PCB中可以獲得較好的收益。 盡管本系列文章不打算討論SI問題，圖8C顯示了FR4和LCP之間串音與跡線跡線分割的有趣的比較。 一般可以制造這些具有優(yōu)異SI和EMC的非常小的IC包裝[10]，因?yàn)樗鼈兊妮^薄的包裝將硅片放置在PCB中較靠近OV平面的地方，因此圖象平面效應(yīng)更強(qiáng) [11]。4 板上芯片（Chiponboard ，COB）這是很低成本的PCB組裝技術(shù)，通常用于大容量低成本消費(fèi)產(chǎn)品的PCB中，或者用于表面粗糙和可靠的產(chǎn)品中。5 PCB上的散熱 散熱的EMC效應(yīng)由于散熱器可能很大，并可能遠(yuǎn)在PCB中OV平面之上，就可能成為發(fā)射的高效輻射器。 在IC或電源半導(dǎo)體內(nèi)，到散熱器的零散電容是連接電線和鉛框引起的，還可能來自其硅片金屬化模型(大于1GHz)。因此，減少散熱器發(fā)射也可以改進(jìn)抗擾性。在本節(jié)其余部分，將假設(shè)散熱器連接到PCB中的銅參考平面，這是控制大于幾個(gè)MHz的頻率所需要的。 這個(gè)技術(shù)可以認(rèn)為是減少原來從IC或晶體管中的導(dǎo)體流入散熱器的零散電容電流的回路區(qū)域 (對于良好的EMC，最好總是使用最小的路徑長度和最小的回路區(qū)域，將零散電流返回到其起源的地方 路徑長度在涉及的最高頻率處，應(yīng)該遠(yuǎn)小于λ/10，越短越好)。 除了最簡單的散熱器 (例如，矩形金屬塊)， 1GHz(或更到)一下的精確分析需要計(jì)算機(jī)模擬，并考慮下面因素： 散熱器幾何形狀 半導(dǎo)體類型和位置 到任何OV平面和/或基座的接近性 任何到參考點(diǎn)的連接的物理結(jié)構(gòu) 其連接到的參考點(diǎn)的物理特征 散熱器到實(shí)際發(fā)射源的接近性(例如，硅片及其結(jié)合電線和鉛框) 本節(jié)其余部分將詳細(xì)討論這些設(shè)計(jì)問題。 文獻(xiàn)[13]和[14]包含大量有用的散熱器共振信息，包括散熱器形狀和設(shè)備位置指南。文獻(xiàn)[7]討論可PCB與其基座之間、兩個(gè)PCB之間的空穴共振，其設(shè)計(jì)指南也可以用于散熱器制造的空穴。 方形或管狀散熱器傾向于在其結(jié)構(gòu)內(nèi)有最高的共振頻率，最好最低共振頻率高于涉及的最高頻率。在翅片之間的通道中央最佳，直到通道本身共振為止 (但這一般遠(yuǎn)高于基座共振的頻率)。文獻(xiàn)[16]也發(fā)現(xiàn)，均勻地分布結(jié)合點(diǎn)也很重要 – 它們的發(fā)射比同樣數(shù)目結(jié)合點(diǎn)的非均勻分布少20dB，并達(dá)到相同的總體電感。浮動(dòng)的散熱器明顯是從直流到2GHz的場的良好發(fā)射器，；而當(dāng)其角點(diǎn)處有4個(gè)結(jié)合點(diǎn)時(shí)，從直流到1GHz的發(fā)射就少了很多。 圖8L進(jìn)一步模擬有8個(gè)和16個(gè)等距分布的結(jié)合點(diǎn)的相同散熱器?，F(xiàn)在還不知道其物理原因是什么，但它說明了揭示可能潛在地會(huì)引起問題的出人意料的結(jié)果的模擬的價(jià)值：在制造任何硬件之前的項(xiàng)目早期階段，變更的成本最低。 上述模擬使用了假設(shè)電阻為0Ω的“直接的”散熱器結(jié)合。較高的結(jié)合電阻導(dǎo)致較高的從直流到最低共振頻率的發(fā)射，以及這個(gè)頻率以上的較低的發(fā)射。 PCB屏蔽罐或彈簧舌墊圈的制造商應(yīng)該能推薦最佳的材料，并且是制造這些材料的最佳廠商。使用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)來保證，無論其生命周期內(nèi)的任何可以預(yù)料的物理、化學(xué)、生物或氣候暴露，所有有意的散熱器結(jié)合點(diǎn)都能維持非常低的阻抗接觸。 在制造中，堅(jiān)持使用接觸壓強(qiáng)低的平滑探測，檢查每批金屬零件（散熱器、固定件等）的表面具有很高的傳導(dǎo)性。一個(gè)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)的例子見圖8P。圖8P沒有顯示尖樁籬笆上的任何對準(zhǔn)或裝配針腳，也沒有顯示如何將散熱器固定在其位置上。 將散熱器結(jié)合到IC周圍的OV平面來形成屏蔽的設(shè)計(jì)可能性有很多：可以使用金屬組成的尖樁籬笆或鍍膜塑料。必須非常頻繁地經(jīng)由OV保護(hù)環(huán)或頂部平面的四周到主OV平面。導(dǎo)熱管應(yīng)該如前討論的那樣，沿著其長度方向，結(jié)合到適當(dāng)?shù)腜CB平面，以減少低頻發(fā)射，使其共振頻率遠(yuǎn)離任何始終諧振或其它PCB中強(qiáng)信號(hào)的頻率。對于這樣的“活動(dòng)”散熱器，設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮電氣安全問題 (例如，可能限制使用的電容的總量，以防止電氣沖擊，電容可能需要類別Y1或Y2的安全防范)，參見[5]的卷4。 即使沒有固定上外部散熱器時(shí)，電源晶體管的散熱調(diào)整片也可能是發(fā)射的高效輻射器。這是，金屬封閉應(yīng)該在多個(gè)點(diǎn)結(jié)合到PCB的主OV平面，特別是在電源設(shè)備的附近。16 / 16
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