對(duì)于筆記本電腦PCB電磁兼容設(shè)計(jì),通常選擇6層或8層電路板。然而,基于成本考慮,6層PCB是PCB設(shè)計(jì)人員的最佳選擇??杀氖牵槍?duì)6層PCB的EMC(電磁兼容性)設(shè)計(jì)一直困擾著電路板設(shè)計(jì)人員。
筆記本電腦開發(fā)設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程,從開始到結(jié)束都必須仔細(xì)考慮EMC設(shè)計(jì),最佳EMC成就取決于將在本文中詳細(xì)介紹和討論的三個(gè)關(guān)鍵考慮因素。
個(gè)考慮因素:方案設(shè)計(jì)
在筆記本電腦PCB設(shè)計(jì)過程中,步是實(shí)施方案設(shè)計(jì),即產(chǎn)品的整體布局和宏觀分布必須在真實(shí)開發(fā)之前確定,包括芯片和孔位。然后,EMC工程師將進(jìn)行EMC評(píng)估,以調(diào)整芯片位置和孔要求,使其符合電路板位置和時(shí)鐘芯片位置和跟蹤等EMC要求。可以繪制筆記本電腦PCB草圖,以便更好地執(zhí)行EMC評(píng)估。
電磁兼容EMC評(píng)估主要包括以下幾個(gè)方面:
1、跟蹤位置和路由,應(yīng)檢查L(zhǎng)CD和主板之間的連接線布線或FFC-FPC連接器的布線。
2、PCB高度限制檢查,高速信號(hào)線不能布置在零高度區(qū)域,這是指電路板與環(huán)境配置一起。環(huán)境配置包含HDD,ODD等。
3、機(jī)柜屏蔽區(qū)域檢查,高速信號(hào)線不能安裝在曝光區(qū)域或分割區(qū)域,因?yàn)樗鼈儠?huì)降低屏蔽效率,如鍵盤位置,內(nèi)存蓋等。
4、筆記本電腦外殼檢查,包括硬件蓋和內(nèi)存蓋,使接地點(diǎn)可以與外殼護(hù)罩連接,每個(gè)30mm。
5、每個(gè)單元檢查中小PCB的接地 - 應(yīng)確保每個(gè)單元中的小PCB與通過螺釘接地之間的完美連接,以避免大的接地阻抗并阻止噪聲信號(hào)輻射到空間。
6、應(yīng)保留一些專用電路的預(yù)留接地點(diǎn),以確保低接地阻抗。
7、電源噪聲區(qū)域檢查,功率區(qū)域的不穩(wěn)定性將導(dǎo)致整個(gè)設(shè)計(jì)失效或通過向每個(gè)芯片提供不穩(wěn)定的功率而產(chǎn)生干擾而使芯片遠(yuǎn)離穩(wěn)定性。
8、最重要的一條規(guī)則是應(yīng)確認(rèn)和檢查PCB上的主要芯片布局及其跟蹤趨勢(shì)。
第二個(gè)考慮因素:PCB設(shè)計(jì)
PCB設(shè)計(jì)是EMC努力的重要環(huán)節(jié),優(yōu)秀的PCB設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)最佳EMC成果的前提條件,沒有考慮EMC的PCB設(shè)計(jì)無疑會(huì)浪費(fèi)金錢和時(shí)間。PCB設(shè)計(jì)應(yīng)該問的個(gè)問題是如何產(chǎn)生電磁干擾(EMI)以及它為何被傳輸,除非準(zhǔn)確回答了兩個(gè)問題,否則將無法獲得最佳的PCB設(shè)計(jì),這些問題的答案將在本文的以下部分中討論。
理想的PCB設(shè)計(jì)規(guī)則是:在設(shè)計(jì)之初必須考慮EMC,并且應(yīng)該堅(jiān)持設(shè)計(jì)合理性。
此外,最好采用低成本的跟蹤技術(shù),印刷電路板的詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)則包括:
1、高速信號(hào)線不能敷設(shè)在連接器下面,電源電路應(yīng)遠(yuǎn)離連接器。
2、高速信號(hào)線不能鋪設(shè)在任何平面上的PCB邊緣,板邊緣與這些線之間的間距應(yīng)至少為50密耳。
3、USB,LAN,PCI卡信號(hào)線應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離高速信號(hào)線或用地線保護(hù),此外,應(yīng)合理設(shè)計(jì)接地孔。
4、高速信號(hào)線應(yīng)鋪設(shè)在內(nèi)層。
5、由于MIC電話/耳機(jī)是模擬電路,因此應(yīng)盡可能地違反其他電路。
6、來自IC后,時(shí)鐘信號(hào)線應(yīng)布置在內(nèi)層,并且應(yīng)該從I / O接口和其他走線的信號(hào)線違反。時(shí)鐘信號(hào)線應(yīng)布置在參考地平面附近,以便改善圖像效果。此外,當(dāng)所有時(shí)鐘信號(hào)走線都靠近時(shí)鐘源時(shí),RC端子連接應(yīng)該可用。
7、電源和接地布局應(yīng)盡可能緊湊,并且回路問題會(huì)縮小,功率之間的護(hù)城河寬度為15mil,地平面完整,不包含任何跟蹤。應(yīng)減少分裂接地,因?yàn)檫^多的分裂會(huì)增加接地阻抗。
8、去耦電容的合理應(yīng)用也是PCB設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題。應(yīng)禁止高速信號(hào)線從頂層穿過底層,并應(yīng)建立接地孔以降低接地阻抗。此外,應(yīng)在IC端子和每個(gè)電源層添加去耦電容。至少應(yīng)提前保留去耦電容器位置。
9、應(yīng)根據(jù)應(yīng)用和定價(jià)適當(dāng)?shù)貞?yīng)用抗EMI組件。
第三個(gè)考慮因素:PCB檢查
首先,一個(gè)概念應(yīng)該植根于工程師的想法,高頻自由空間的阻抗為377歐姆,當(dāng)談到普通EMI的空間輻射時(shí),由于信號(hào)環(huán)路達(dá)到可以等效于空間阻抗的階段,信號(hào)從空間輻射。要理解這一點(diǎn),降低信號(hào)環(huán)路阻抗是非常必要的。
為了控制信號(hào)環(huán)路阻抗,主要方法在于信號(hào)長(zhǎng)度減小和環(huán)路面積收縮。此外,應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)亩俗舆B接以控制環(huán)路反射。事實(shí)上,控制信號(hào)回路的一種方法在于鍵信號(hào)接地。由于跟蹤本身具有高頻阻抗,因此最好利用接地線或接地線通過通孔連接幾次。許多這樣的設(shè)計(jì)成功地避免了超過時(shí)鐘信號(hào)的輻射。
為了阻止信號(hào)通過分離區(qū)域,許多工程師通過信號(hào)對(duì)地進(jìn)行分區(qū),但在跟蹤過程中無法記住,結(jié)果,信號(hào)環(huán)覆蓋大面積,增加了跡線長(zhǎng)度。
對(duì)于電磁干擾EMI傳輸部分,合理應(yīng)用旁路電容和去耦電容至關(guān)重要,旁路電容必須安裝在具有最小引線的芯片電源引腳和地線上。去耦電容應(yīng)布置在電流需求變化最大的地方,以便阻止由于跟蹤阻抗引起的電源和地線耦合噪聲。當(dāng)然,磁性可用于吸收噪音,電感器有時(shí)也可用于過濾噪聲,但是,應(yīng)該注意的是,電感器的頻率響應(yīng)范圍和封裝也決定了它的頻率響應(yīng)。
環(huán)測(cè)威檢測(cè)科技專業(yè)解決產(chǎn)品電磁兼容EMC問題,主要從事EMC認(rèn)證、FCC認(rèn)證、等其他無線產(chǎn)品測(cè)試的第三方檢測(cè)公司,有自己大型的EMC實(shí)驗(yàn)室,認(rèn)監(jiān)委授權(quán)CNAS機(jī)構(gòu),詳情咨詢電話:4008-707-283
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