PCB的EMC技術措施有:接地、濾波、隔離和屏蔽。接地是為了將噪聲導入地平面,濾波是將無用的信號濾除,隔離是阻擋噪聲的傳導耦合,屏蔽是為了阻斷噪聲的輻射耦合。除了屏蔽抑制輻射干擾外,減弱PCB的走線天線效應也是必要的手段。下面就減弱PCB走線天線效應、屏蔽兩方面闡述抑制輻射干擾的技術措施。
1、減弱PCB走線天線效應
在高速PCB走線時,對于關鍵信號的stub走線要盡量減少,既有利于PCB走線,又有利于減弱PCB走線的天線效應。為減少由高速信號過孔產生的stub,一種方法是采用背鉆技術(Back Drill),如下圖所示:
什么叫背鉆?背鉆是比較特殊的一種PCB加工方式,多用于多層板加工。以12層板加工為例,我們需要將第1層連到第9層,通常我們鉆出通孔(一次鉆),然后陳銅。這樣第1層直接連到第12層,實際我們可能只需要第1層連到第9層,而第10到第12層由于沒有線路相連,像一個柱子。這個柱子影響信號的通路,在通訊信號會引起信號完整性問題。所以將這個多余的柱子(業內叫stub)從反面鉆掉(二次鉆),這就稱為背鉆。但是一般也不會鉆那么干凈,因為后續工序會電解掉一點銅,且鉆尖本身也是尖的。
除了背鉆之外,在高速電路設計中,一般在TOP層和BOTTOM層不走線,為了對PCB的內層信號進行有效的屏蔽并有利于PCB制板的壓合工藝,一般會在表面進行大面積的敷銅。表面進行敷銅時,必須充分打地孔,嚴禁孤立的銅箔出現,這點在檢查PCB時要特別關注!對于PCB上各個部分的銅皮,建議修成45°角或者圓角,如下圖所示,當表層銅皮接地不充分時,孤立的銅箔將呈現出天線效應,同時把敷銅的銅皮設計成45°角或者圓角,有利于減弱銅皮的天線效應,這樣就降低了PCB的對外的輻射。同樣在PCB走線時也盡量避免直角走線。
3.2、屏蔽
在PCB的邊緣或PCB各個功能模塊電路的邊緣,每隔1/10波長的距離,打一個與層內GND平面相連接的地孔,為PCB或PCB上的各功能模塊電路構建一個法拉第電磁屏蔽籠,該屏蔽籠能夠起到一定的屏蔽作用。在PCB各層走線時,為了發揮法拉第電磁屏蔽籠的最佳效果,不能走線在屏蔽籠之外。法拉第電磁屏蔽籠在手機主板屏蔽中的應用如下圖所示:
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原文標題:兩種PCB輻射抑制工藝技術措施淺析[20191111_2A-]
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