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标题: 第一波：EMC Design guideline之placement [打印本页]

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-6 14:35
标题: 第一波：EMC Design guideline之placement
工作不忙，趁机总结一下layout Design guideline，望与君共享，共论之。
（1月7日更新：红色字体）（1月8日更新：蓝色字体）（1月9日更新：绿色字体）（1月10日更新：紫色字体）
PCB EMC Design guideline之placement

1.将低速元件集中在板子的一个区域，高速元件集中在另一个区域（尽量远离I/O口；机壳为金属时，高速装置尽量不靠近结构缝隙）
2.关于晶振：晶振尽量在IC旁边，晶振下方禁止布线，特别是对外接口直接相连接的接口信号线
               保持晶振下方的GND完整性（此为晶振设计第一要素）
               晶振避免放在PCB边缘且晶振禁止安装在插座上或者在板边
               晶振30mil内禁止布线，50mil最佳
3.低频I/O电路和模拟电路I/O靠近Head 布放
4.模数转换电路应布放在数字电路和模拟电路交接的区域
5.基准输入电压源要远离数字信号，尽量靠近板边，且远离clock电路
6.I/O与其驱动电路尽量安排在PCB同一边缘，且驱动芯片与对应I/O接口之间距离尽量短（如USB、HDMI，其控制芯片尽量和Connector距离小）
7.FPC的插座尽量临近对应控制IC
8.Heat Sink要有良好的接地
9.高速讯号的FPC/Cable/FFC尽量要简洁，不要超过两次或S形弯折并需要缩短到最短，最好不要以锐角角度弯折,禁止在板子上方布线，可以使用胶带等材料固定于机壳或遮片之上
10.在设计上金属件要锁附或者焊接于GND plane
11.若是需要以钣金件互连接导通时，务必确实连接，最好接触处镀金等，降低接触阻抗最少小于0.04ohm
12.尽量让导体需与其他电子零件保持安全距离
13.若外壳是金属时，I/O的GND是否都有连接外壳Shielding
14.金属外壳设计是否有考量接合处重叠密合处理，且金属外壳之间的接触要有一定的接触面积，重叠处不可喷涂绝缘漆类似的阳极绝缘处理
15.塑料外壳设计需要考量全部间隙，需要加大叠合之裙边，使其重叠距离与主板保持安全距离8mm-15mm（此处的安全距离可以理解为沿边距离即爬电距离，分别对于空气放电8kv-15kv，为实际经验所整理）
16.当按键或螺丝为导电体时，可以利用绝缘材质阻挡，让导体与PCB保持安全性
17.尽量避免悬空的铁件、螺丝等破环外壳屏蔽性的设计
18.设备的电源线不可过长，如果有单独的电源板，尽量安排在设备的边缘区域
19.PCB板上的螺丝孔周围最好有露铜，与螺丝增强接触

最后借前辈的话和大家共享：EMC设计指南，仅仅是参考，电子产品成本管控严格，若是严格按照此来做设计，没有出路，要灵活运用，有的时候虽然违反了设计准则，但是可以用其它的方法去避免会发生的问题。EMC layout设计是寻找最优的途径来控制产品EMC性能，心中有准则，手中有方法。循序渐进，必然能成为高手。

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-6 14:37
关于PCB layout Design guideline小弟一直会总结，因为小弟接触产品有限，希望大家踊跃发言补充进来，小弟尽量总结成册，成为咱们论坛自己的guideline！

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-6 14:39
等placement整理完毕之后，小弟好有clock、power、I/O port 、等部分与大家分享。

作者: stone0371 时间: 2013-1-6 14:47
期待更新啊。支持下。

作者: rubbishman 时间: 2013-1-6 16:26
期待佳作

作者: justforyou 时间: 2013-1-6 19:19
安全距离是否过大？

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-6 19:50
回复 6# justforyou

这是我们这边的规定，因为我们标准都在8kv以上所以会大一些。一般的会比这个低多少？

作者: admin 时间: 2013-1-6 22:31
回复 1# 阿飞小白

阿飞老弟，总结是个好习惯，共享更难得，顶；继续努力，本文将在《电磁兼容工程师》-2013年第1期【经验分享】栏目刊载；
接下来数天甚至数月我们一条一条的讨论你的分享，共同提高。

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-7 19:49
回复 8# admin

谢谢，能与大家分享是件可以带来喜悦的事情。呵呵，小弟还是初出茅庐，希望各位前辈多加指教，多多交流，努力成为电磁兼容第一站！

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-7 20:36
回复 4# stone0371

请教一下，关于电子零件的安全距离，stone兄是怎么看的？

作者: 桃花岛主 时间: 2013-1-7 23:15
首先感谢楼主分享经验，谢谢；
初学阶段，先从规则学起，就算照猫画虎吧（代价是成本上升，设计太辛苦，往往会形成过设计，但并不一定能解决EMC问题），但你一定要深刻发掘每一条规则为什么要这样做，后期熟悉了，要灵活运用，达到这种效果就非常好了；支持楼主。

作者: stone0371 时间: 2013-1-8 09:06

回复 stone0371

请教一下，关于电子零件的安全距离，stone兄是怎么看的？
阿飞小白发表于 2013-1-7 20:36

安全距离，从设计的角度来看，当然是越远越好，但是这样和成本是矛盾的。因此，我认为安全距离的设计原则，第一应该遵循安全标准，在大部分标准里面都会涉及到这个内容。第二，应该遵循性能设计要求，因为有些客户的产品有些比较高的要求，会比安全标准严格。

从安全标准的角度来看，安全距离分为两种，第一是电气间隙，第二是爬电距离。这两个距离的要求，是根据产品的使用环境，环境污染等级，甚至是材料的等级等因素来综合定义的。里面比较详细，你可以参考下。对于实际的电气间隙和爬电距离有时候其实计算起来蛮有意思的。

不知道这样说，是不是能解答你的疑问。

作者: 蓦然回首 时间: 2013-1-8 16:23
支持楼主，很实用的经验。

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-8 19:21
回复 11# 桃花岛主

谢谢岛主。我会努力的。其实这些也是小弟先模仿再思考的结果。可能有不少片面、需要讨论的地方。希望岛主能给予指正。不胜感激。

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-8 20:03
回复 12# stone0371

说的是。只考虑EMC设计的话，就产品内部结构结构，电气间隙应该是着重考虑的，当然还得考虑耐压绝缘之类的问题，不知这样想是否正确？

作者: 桃花岛主 时间: 2013-1-8 22:54
1.将低速元件集中在板子的一个区域，高速装置集中在另一个区域
2.关于晶振：晶振尽量在IC旁边，晶振下方禁止布线，特别是对外接口直接相连接的接口信号线
               保持晶振下方的GND完整性（此为晶振设计第一要素）
               晶振避免放在PCB边缘且晶振禁止安装在插座上
               晶振30mil内禁止布线，50mil最佳

上面第一条，可以避免空间耦合和共阻抗耦合，但是需要注意高速不要靠近I/O口，另外，如果机壳是金属的，高速部分注意也要考虑结构，比如不靠近结构缝隙等等；
第二条:时钟在EMC中很重要，这个总结的很不错，第一点是避免将干扰耦合到其他信号线，特别是I/O线；第二点GND平面完整，保证时钟信号跨分割等；第三点时钟避免放置板边缘，一个避免靠近结构缝隙，另一个避免时钟布线参考受影响；第四点说的就是串扰。

作者: stone0371 时间: 2013-1-9 10:23

回复 stone0371

说的是。只考虑EMC设计的话，就产品内部结构结构，电气间隙应该是着重考虑的，当 ...
阿飞小白发表于 2013-1-8 20:03

电气间隙和爬电距离本质考核的就是耐压和绝缘，根据产品使用的环境和材料的分类，才设定的这些限值和标准。

以上是我的理解。

如果从安全的角度考虑，还是要考虑接地电阻和泄露电流，电气强度等等，这些就变成安全的内容了。不完全属于EMC了。

针对一个产品，不仅EMC要考核，安全的内容也要考核，甚至以后还会加大对EMF的考核。

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-9 19:11
回复 17# stone0371

如此说来，具体的距离值参考价值就不是特别大了，因为每种产品的材质板子都是不同的，咱们只能做到尽量远离这一点。

作者: wgx10020 时间: 2013-1-9 19:59
xiexie

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-10 22:37
(, 下载次数: 41)

增加一个对于塑料外壳增加裙边距离的说明，左图为良好的设计，增加了爬电距离，目前应用非常广泛的一种设计思路。

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-10 22:39
回复 17# stone0371

对。其实这个安全距离，是根据我们实际的产品长期设计形成的一个默认规则，可能不是很科学，但是实际产品上还是有一定的用处。呵呵

作者: stone0371 时间: 2013-1-11 08:38

回复 stone0371

对。其实这个安全距离，是根据我们实际的产品长期设计形成的一个默认规则，可能不 ...
阿飞小白发表于 2013-1-10 22:39

经验有一定的作用，但是时间长了容易让人存心大意，不针对具体的情况具体分析使用，

作者: 阿飞小白 时间: 2013-1-11 21:49
回复 22# stone0371

是啊。不能盲从经验，但是也不能无视经验，EMC真是个很神奇的东西

作者: wgx10020 时间: 2013-1-22 22:22
xiexie

作者: ggpv8oCc 时间: 2013-3-12 21:15
不错的帖子顶起来

作者: mic29 时间: 2013-6-17 16:15
晶振的線路還可以應用Guard traces 以及3W規則，指定30或50mil，可能不夠客觀

作者: mic29 时间: 2013-6-17 16:16
模数转换电路应布放在数字电路和模拟电路交接的区域，且地分割要特別注意，分割與佈線不可跨區

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