ໃນການອອກແບບ PCB, ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ (EMC) ແລະການແຊກແຊງທາງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ (EMI) ເປັນປະເພນີສອງເຈັບຫົວສໍາລັບວິສະວະກອນ, ໂດຍສະເພາະໃນການອອກແບບກະດານວົງຈອນຂອງມື້ນີ້ແລະການຫຸ້ມຫໍ່ອົງປະກອບຍັງສືບຕໍ່ຫົດຕົວ, OEM ຕ້ອງການລະບົບຄວາມໄວສູງ.ໃນບົດຄວາມນີ້, ຂ້າພະເຈົ້າຈະແບ່ງປັນວິທີການຫຼີກເວັ້ນບັນຫາແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າໃນການອອກແບບ PCB.
1. Crosstalk ແລະການຈັດຕໍາແຫນ່ງແມ່ນຈຸດສຸມ
ການສອດຄ່ອງແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນໂດຍສະເພາະເພື່ອຮັບປະກັນການໄຫຼຂອງກະແສໄຟຟ້າທີ່ເຫມາະສົມ.ຖ້າກະແສໄຟຟ້າມາຈາກ oscillator ຫຼືອຸປະກອນທີ່ຄ້າຍຄືກັນອື່ນໆ, ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນໂດຍສະເພາະທີ່ຈະຮັກສາປະຈຸບັນແຍກຕ່າງຫາກຈາກຊັ້ນພື້ນດິນ, ຫຼືຮັກສາກະແສໄຟຟ້າຈາກການເຮັດວຽກຂະຫນານກັບການຈັດຕໍາແຫນ່ງອື່ນ.ສອງສັນຍານຄວາມໄວສູງໃນຂະຫນານສາມາດສ້າງ EMC ແລະ EMI, ໂດຍສະເພາະແມ່ນ crosstalk.ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະຮັກສາເສັ້ນທາງຂອງຕົວຕ້ານທານໃຫ້ສັ້ນທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ແລະເສັ້ນທາງກັບຄືນໃນປະຈຸບັນສັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້.ຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງກັບຄືນຄວນຈະຄືກັນກັບຄວາມຍາວຂອງເສັ້ນທາງສົ່ງ.
ສໍາລັບ EMI, ເສັ້ນທາງຫນຶ່ງເອີ້ນວ່າ "ເສັ້ນທາງການລະເມີດ" ແລະອີກທາງຫນຶ່ງແມ່ນ "ເສັ້ນທາງຂອງຜູ້ຖືກເຄາະຮ້າຍ".ການເຊື່ອມ inductive ແລະ capacitive ຜົນກະທົບຕໍ່ເສັ້ນທາງ "ຜູ້ຖືກເຄາະຮ້າຍ" ເນື່ອງຈາກການປະກົດຕົວຂອງສະຫນາມແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງສ້າງກະແສຕໍ່ແລະປີ້ນກັບ "ເສັ້ນທາງຂອງຜູ້ຖືກເຄາະຮ້າຍ".ດ້ວຍວິທີນີ້, ripple ຈະຖືກສ້າງຂື້ນໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ຄວາມຍາວຂອງສັນຍານທີ່ສົ່ງແລະຮັບແມ່ນເກືອບເທົ່າທຽມກັນ.
ໃນສະພາບແວດລ້ອມທີ່ມີຄວາມສົມດູນດີກັບການຈັດຕໍາແຫນ່ງທີ່ຫມັ້ນຄົງ, ກະແສ induced ຄວນຍົກເລີກເຊິ່ງກັນແລະກັນ, ດັ່ງນັ້ນການກໍາຈັດ crosstalk.ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ພວກເຮົາຢູ່ໃນໂລກທີ່ບໍ່ສົມບູນແບບທີ່ສິ່ງດັ່ງກ່າວບໍ່ເກີດຂຶ້ນ.ດັ່ງນັ້ນ, ເປົ້າຫມາຍຂອງພວກເຮົາແມ່ນວ່າ crosstalk ຕ້ອງໄດ້ຮັບການເກັບຮັກສາໄວ້ເປັນຕໍາ່ສຸດທີ່ສໍາລັບການສອດຄ່ອງທັງຫມົດ.ຜົນກະທົບຂອງ crosstalk ສາມາດຖືກຫຼຸດຫນ້ອຍລົງຖ້າຄວາມກວ້າງລະຫວ່າງເສັ້ນຂະຫນານແມ່ນສອງເທົ່າຂອງຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນ.ຕົວຢ່າງ, ຖ້າຄວາມກວ້າງຂອງເສັ້ນແມ່ນ 5 mils, ໄລຍະຫ່າງຕໍາ່ສຸດລະຫວ່າງສອງເສັ້ນຂະຫນານຄວນຈະເປັນ 10 mils ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ.
ໃນຂະນະທີ່ວັດສະດຸແລະອົງປະກອບໃຫມ່ຍັງສືບຕໍ່ປາກົດ, ຜູ້ອອກແບບ PCB ຍັງຕ້ອງສືບຕໍ່ຈັດການກັບ EMC ແລະບັນຫາການແຊກແຊງ.
2. Decoupling capacitor
Decoupling capacitors ຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ຕ້ອງການຂອງ crosstalk.ພວກມັນຄວນຈະຕັ້ງຢູ່ລະຫວ່າງປ່ຽງໄຟຟ້າແລະດິນຂອງອຸປະກອນ, ເຊິ່ງຮັບປະກັນການຂັດຂວາງ AC ຕ່ໍາແລະຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນແລະ crosstalk.ເພື່ອບັນລຸ impedance ຕ່ໍາໃນໄລຍະຄວາມຖີ່ກ້ວາງ, capacitor decoupling ຫຼາຍຄວນຈະຖືກນໍາໃຊ້.
ຫຼັກການທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບການວາງ capacitors decoupling ແມ່ນວ່າ capacitor ທີ່ມີຄ່າ capacitance ຕ່ໍາສຸດແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ຢູ່ໃກ້ກັບອຸປະກອນທີ່ເປັນໄປໄດ້ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຜົນກະທົບ inductive ກ່ຽວກັບການສອດຄ່ອງ.ຕົວເກັບປະຈຸສະເພາະນີ້ຄວນຈະຖືກວາງໄວ້ໃຫ້ໃກ້ທີ່ສຸດເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ກັບ pins ການສະຫນອງພະລັງງານຂອງອຸປະກອນຫຼື raceway ການສະຫນອງພະລັງງານແລະ pads ຂອງ capacitor ຄວນເຊື່ອມຕໍ່ໂດຍກົງກັບ vias ຫຼືລະດັບຫນ້າດິນ.ຖ້າການຈັດຮຽງຍາວ, ໃຊ້ຫຼາຍຊ່ອງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນຄວາມດັນພື້ນ.
3. ການຕໍ່ແຜ່ນ PCB
ວິທີທີ່ສໍາຄັນເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ EMI ແມ່ນການອອກແບບຊັ້ນພື້ນດິນ PCB.ຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນເພື່ອເຮັດໃຫ້ພື້ນທີ່ຫນ້າດິນຂະຫນາດໃຫຍ່ເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້ພາຍໃນພື້ນທີ່ທັງຫມົດຂອງກະດານ PCB ເພື່ອໃຫ້ການປ່ອຍອາຍພິດ, crosstalk ແລະສິ່ງລົບກວນສາມາດຫຼຸດລົງ.ຕ້ອງໄດ້ເອົາໃຈໃສ່ເປັນພິເສດເມື່ອເຊື່ອມຕໍ່ແຕ່ລະອົງປະກອບກັບຈຸດພື້ນດິນ ຫຼືຊັ້ນດິນ, ໂດຍບໍ່ມີຜົນກະທົບທີ່ເປັນກາງຂອງຊັ້ນພື້ນດິນທີ່ໜ້າເຊື່ອຖືບໍ່ສາມາດຖືກນຳໃຊ້ໄດ້ຢ່າງເຕັມສ່ວນ.
ການອອກແບບ PCB ສະລັບສັບຊ້ອນໂດຍສະເພາະມີແຮງດັນທີ່ຫມັ້ນຄົງຫຼາຍ.ໂດຍຫລັກການແລ້ວ, ແຕ່ລະແຮງດັນອ້າງອີງມີຊັ້ນດິນທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງຕົນເອງ.ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ຊັ້ນພື້ນດິນຫຼາຍເກີນໄປຈະເພີ່ມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຂອງ PCB ແລະເຮັດໃຫ້ມັນແພງເກີນໄປ.ການປະນີປະນອມແມ່ນການນໍາໃຊ້ຊັ້ນຫນ້າດິນໃນສາມຫາຫ້າສະຖານທີ່ທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ແຕ່ລະບ່ອນສາມາດປະກອບມີຫຼາຍພາກສ່ວນຂອງຫນ້າດິນ.ນີ້ບໍ່ພຽງແຕ່ຄວບຄຸມຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການຜະລິດຂອງຄະນະກໍາມະການ, ແຕ່ຍັງຫຼຸດຜ່ອນ EMI ແລະ EMC.
ລະບົບພື້ນຖານ impedance ຕ່ໍາແມ່ນມີຄວາມສໍາຄັນຖ້າຫາກວ່າ EMC ຈະຖືກຫຼຸດລົງ.ໃນ multilayer PCB ມັນມັກທີ່ຈະມີຊັ້ນຫນ້າດິນທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖືແທນທີ່ຈະເປັນຕັນການດຸ່ນດ່ຽງທອງແດງ (ການລັກທອງແດງ) ຫຼືຊັ້ນຫນ້າດິນທີ່ກະແຈກກະຈາຍຍ້ອນວ່າມັນມີ impedance ຕ່ໍາ, ສະຫນອງເສັ້ນທາງໃນປະຈຸບັນແລະເປັນແຫຼ່ງທີ່ດີທີ່ສຸດຂອງສັນຍານປີ້ນກັບກັນ.
ໄລຍະເວລາທີ່ສັນຍານໃຊ້ເວລາເພື່ອກັບຄືນສູ່ພື້ນດິນກໍ່ມີຄວາມສໍາຄັນຫຼາຍ.ເວລາທີ່ໃຊ້ສໍາລັບສັນຍານທີ່ຈະເດີນທາງໄປຫາແລະຈາກແຫຼ່ງຕ້ອງປຽບທຽບ, ຖ້າບໍ່ດັ່ງນັ້ນປະກົດການຄ້າຍຄືເສົາອາກາດຈະເກີດຂຶ້ນ, ອະນຸຍາດໃຫ້ພະລັງງານ radiated ເປັນສ່ວນຫນຶ່ງຂອງ EMI.ເຊັ່ນດຽວກັນ, ການຈັດຕໍາແຫນ່ງຂອງປະຈຸບັນໄປຫາ / ຈາກແຫຼ່ງສັນຍານຄວນຈະສັ້ນເທົ່າທີ່ເປັນໄປໄດ້, ຖ້າເສັ້ນທາງແຫຼ່ງແລະກັບຄືນບໍ່ມີຄວາມຍາວເທົ່າທຽມກັນ, bounce ດິນຈະເກີດຂຶ້ນແລະນີ້ຍັງຈະສ້າງ EMI.
4. ຫຼີກເວັ້ນມຸມ 90°
ເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນ EMI, ການຈັດຕໍາແຫນ່ງ, ຜ່ານແລະອົງປະກອບອື່ນໆຄວນຫຼີກເວັ້ນເພື່ອສ້າງເປັນມຸມ 90 °, ເພາະວ່າມຸມຂວາຈະສ້າງຮັງສີ.ເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການມຸມ 90 °, ການຈັດຕໍາແຫນ່ງຄວນຈະມີຢ່າງຫນ້ອຍສອງສາຍໄຟມຸມ 45 °ໄປຫາແຈ.
5. ການໃຊ້ເກີນຂຸມຕ້ອງລະມັດລະວັງ
ໃນເກືອບທຸກຮູບແບບ PCB, vias ຕ້ອງຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອສະຫນອງການເຊື່ອມຕໍ່ conductive ລະຫວ່າງຊັ້ນຕ່າງໆ.ໃນບາງກໍລະນີ, ພວກເຂົາເຈົ້າຍັງຜະລິດການສະທ້ອນ, ເນື່ອງຈາກວ່າ impedance ລັກສະນະການປ່ຽນແປງໃນເວລາທີ່ vias ໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂື້ນໃນການຈັດຕໍາແຫນ່ງ.
ມັນຍັງມີຄວາມສໍາຄັນທີ່ຈະຈື່ຈໍາວ່າ vias ເພີ່ມຄວາມຍາວຂອງການຈັດຕໍາແຫນ່ງແລະຕ້ອງໄດ້ຮັບການຈັບຄູ່.ໃນກໍລະນີຂອງການຈັດຕໍາແຫນ່ງທີ່ແຕກຕ່າງ, vias ຄວນຫຼີກເວັ້ນໃນບ່ອນທີ່ເປັນໄປໄດ້.ຖ້າຫາກວ່ານີ້ບໍ່ສາມາດຫຼີກເວັ້ນໄດ້, vias ຄວນຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຈັດຕໍາແຫນ່ງທັງສອງເພື່ອຊົດເຊີຍຄວາມລ່າຊ້າຂອງສັນຍານແລະເສັ້ນທາງກັບຄືນ.
6. ສາຍເຄເບີ້ນແລະເຄື່ອງປ້ອງກັນທາງດ້ານຮ່າງກາຍ
ສາຍເຄເບີ້ນທີ່ບັນຈຸວົງຈອນດິຈິຕອນແລະກະແສ analogue ສາມາດສ້າງ capacitance parasitic ແລະ inductance, ເຊິ່ງກໍ່ໃຫ້ເກີດບັນຫາທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ EMC ຫຼາຍ.ຖ້າໃຊ້ສາຍຄູ່ບິດ, ລະດັບການເຊື່ອມຕ່ໍາຈະຖືກຮັກສາໄວ້ແລະພາກສະຫນາມແມ່ເຫຼັກທີ່ສ້າງຂຶ້ນຈະຖືກລົບລ້າງ.ສໍາລັບສັນຍານຄວາມຖີ່ສູງ, ຕ້ອງໃຊ້ສາຍເຄເບີ້ນປ້ອງກັນ, ມີທັງດ້ານຫນ້າແລະດ້ານຫລັງ, ເພື່ອກໍາຈັດການແຊກແຊງ EMI.
ການປ້ອງກັນທາງກາຍະພາບແມ່ນການຫຸ້ມຂອງລະບົບທັງຫມົດຫຼືບາງສ່ວນໃນຊຸດໂລຫະເພື່ອປ້ອງກັນບໍ່ໃຫ້ EMI ເຂົ້າໄປໃນວົງຈອນ PCB.ການປ້ອງກັນນີ້ເຮັດຄືກັບຕົວເກັບປະຈຸປິດ, ປະຕິບັດຫນ້າດິນ, ຫຼຸດຜ່ອນຂະຫນາດຂອງສາຍເສົາອາກາດແລະການດູດຊຶມ EMI.
ເວລາປະກາດ: 23-11-2022