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EMC check list 之 PCB placement

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 楼主| mic29 发表于 2013-9-12 09:09:46 | 显示全部楼层
10. 將元件間非必要之串聯電路改為並聯,以降低迴路面積、迴路阻抗,並避免共電源耦合與共地耦合

11. 靠近I/O端為低頻電路,不可為高頻電路,除非該高頻電路需要經由I/O對外輸出

12. 所有I/O儘量集中在一起,並置於板邊的中央位置
前面說過這是十幾年來的紀錄,而我已經忘了為何要集中在板邊的中央,不能在角落,請各位指教
kenji 发表于 2013-9-12 09:20:49 | 显示全部楼层
7. VCC與GND層間距控制在2-4mil內,可提供500MHZ以上的雜訊去耦需求與降低共電源耦合,亦可考慮使用兩層以上的平面電容
----是指不同层之间的间距是2-4miles?
12. 所有I/O儘量集中在一起,並置於板邊的中央位置
---这个貌似比较不合理
 楼主| mic29 发表于 2013-9-12 09:57:30 | 显示全部楼层
kenji 发表于 2013-9-12 09:20
7. VCC與GND層間距控制在2-4mil內,可提供500MHZ以上的雜訊去耦需求與降低共電源耦合,亦可考慮使用兩層以 ...

是的,VCC與GND間的距離越小越好

現在想想,將I/O儘量集中在板邊的中央位置,的確不合理
1. I/O集中在一起,本就是EMC大忌,至少輸入與輸出要分區
2. 將分散的輸入或輸出集中應是為了減少I/O分割區的設置,但若反而造成線路過長或耦合,似乎得不償失
3. 為何在板邊中央會優於角落?除了接地螺絲的考量外,想不出來其他原因,但自己都覺得說服力很弱
mac_du 发表于 2013-9-12 10:41:55 | 显示全部楼层
mic29 发表于 2013-9-12 09:04
7. VCC與GND層間距控制在2-4mil內,可提供500MHZ以上的雜訊去耦需求與降低共電源耦合,亦可考慮使用兩層以 ...

VCC和GND减小距离,减小引线电感的功能在於其次,主要是因為電容的容量與兩極板間距成反比,VCC與GND距離越小,板間電容的容量就越大

  提一个问题,拓宽一下思路,答对了也没奖励。
  电容的容量于两极板之间距离成反比不错,根据 C=0.225Er *S/ d (对于FR4环氧树脂电路板使用4.5),这个电容很大,是F/UF级别的。根据电容的谐振曲线,这种级别的电容,在500MHZ以上肯定超过其谐振点,变成感性元件,阻抗很大了,怎么可以再对500MHZ的杂讯提供去藕需求呢?
 楼主| mic29 发表于 2013-9-13 10:02:09 | 显示全部楼层
的確,一般的EMC觀念是電容越大,對低頻越有效,所以我提一下自己覺得還靠譜的想法

1. 我想mac指的諧振曲線是指一般discrete的電容元件諧振曲線(應該不是PCB平板電容的諧振曲線),即使是SMD電容都有足以降低諧振頻率的雜散電感,但PCB平板電容的L我相信遠小於discrete的電容元件,所以諧振頻率更高
2. 對於諧振頻率常見的觀念是一旦信號頻率超過諧振頻率,則該濾波電路是無效或不良的,但我相信這不是一個正確的觀念
信號頻率超過諧振頻率時,只是濾波效果較差,其實等同於低於諧振頻率的某信號頻率,並不是完全不能用
還是看圖說明比較快
f1與f2分別高於與低於諧振頻率f,但在同一濾波器下,其衰減的幅度是一樣的
P_20130913_100009.jpg
 楼主| mic29 发表于 2013-9-13 10:08:37 | 显示全部楼层
mac_du 发表于 2013-9-11 14:42
6. 敏感線路及元件儘量與高di/dt、dv/dt雜訊源放置於多層板不同面, 在單層板上則注意距離
——主要也是 ...

這個問題有陷阱,但島主應該是有看到的
桃花岛主 发表于 2013-9-15 23:35:15 | 显示全部楼层
7. VCC與GND層間距控制在2-4mil內,越小越好。可提供500MHZ以上的雜訊去耦需求與降低共電源耦合,亦可考慮使用兩層以上的平面電容
在电源平面的輸入端和大功率開關或浪涌电流器件周围使用去耦电容,則可降低500MHz以內的電源系統(PDS)阻抗

——VCC和GND板间电容由于没有引线电感,接近于理想电容,随频率升高阻抗降低,对高频有很好的滤波效果,电源平面和地平面越近,对电源平面噪声去耦效果也越好,2~4mil请MIC再确认下,工艺上做不到这么小吧?大功率和电源输入端使用去耦电容,可以降低电源平面阻抗,根据V=Ldi/dt,则可以减小电源平面噪声。

8. 高速元件與低速元件(如Analogue & Digital)儘量分開不要交雜,如果有佈線必須跨越不同屬性的區域最好在三面或四面都放Guard Traces並注意3W原則

——这个好像在前一次分析过。。。在此省略。

9. 各區線路避免佈局成長條形

——这个猜一下可能说的是围绕核心器件布局,这个还去MIC解释下。

桃花岛主 发表于 2013-9-15 23:44:18 | 显示全部楼层
10. 將元件間非必要之串聯電路改為並聯,以降低迴路面積、迴路阻抗,並避免共電源耦合與共地耦合

——“將元件間非必要之串聯電路改為並聯,”这句话是不是说的菊花链布线和星形布线?

11. 靠近I/O端為低頻電路,不可為高頻電路,除非該高頻電路需要經由I/O對外輸出

——其实说的就是经过I/O口的信号为低频,因为外接的线缆是电磁干扰的重要的一个途径,注意,I/O口是整机输入输出接口,不是板间互联的接口。

12. 所有I/O儘量集中在一起,並置於板邊的中央位置

——也就是说,单板所有的接口尽量集中在单板同一侧,这样是单极子天线,否则在不同地方容易形成双极子天线(比如单板相对两边),在同一侧置于板边的中央位置,这样可以避免I/O口靠近板边,因为靠近板边I/o布线在板边,这样既容易产生干扰也容易受影响,因为板边一般也是机壳缝隙的位置,即接近机壳缝隙,当然,也不全是这样。
桃花岛主 发表于 2013-9-15 23:53:15 | 显示全部楼层
mac_du 发表于 2013-9-11 14:42
6. 敏感線路及元件儘量與高di/dt、dv/dt雜訊源放置於多層板不同面, 在單層板上則注意距離
——主要也是 ...

MIC的看法:

首先,問題中的地線寬度因該改為地線厚度,也就是銅箔的厚度,寬度不是這裡的重點,這就是我所說的陷阱。
再來,即使銅箔厚度小於兩個信號的趨膚深度之和,但只要兩個信號的佈線不是完全重疊,比如說一個在PCB上邊,另一個在下邊,也就不會互相影響。
假設兩條線真的就是不可思議地完全重疊,下一版錯開就好了。
若是繼續不可思議地不能動LAYOUT,這時就回歸趨膚效應的本質,大部分的回返電流都是緊靠著銅箔表層流動,只有很少部分是在銅箔內層流動。從橫切面來看電流密度會呈半圓形,而不是長方形。這是說即使銅箔厚度小於兩個信號的趨膚深度之和,互相重疊的部分只是電流的很小一部份而已。
這時還必須考慮兩股信號回返電流的流向問題,如果方向相反,則電位差是相減的,產生不了多少共模電壓。
indeed_zc 发表于 2013-9-16 10:25:47 | 显示全部楼层
mic29 发表于 2013-9-10 09:25
只貼三條就被加精,讓我感覺有些壓力,我說的不一定全對,請各位思考後再吸收,免得被我誤導,EMC的一些"準 ...

你就是EMC界的白求恩。
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