对于笔记本电脑PCB电磁兼容设计,通常选择6层或8层电路板。然而,基于成本考虑,6层PCB是PCB设计人员的最佳选择。可悲的是,针对6层PCB的EMC(电磁兼容性)设计一直困扰着电路板设计人员。
笔记本电脑开发设计是一个非常复杂的过程,从开始到结束都必须仔细考虑EMC设计,最佳EMC成就取决于将在本文中详细介绍和讨论的三个关键考虑因素。
个考虑因素:方案设计
在笔记本电脑PCB设计过程中,步是实施方案设计,即产品的整体布局和宏观分布必须在真实开发之前确定,包括芯片和孔位。然后,EMC工程师将进行EMC评估,以调整芯片位置和孔要求,使其符合电路板位置和时钟芯片位置和跟踪等EMC要求。可以绘制笔记本电脑PCB草图,以便更好地执行EMC评估。
电磁兼容EMC评估主要包括以下几个方面:
1、跟踪位置和路由,应检查LCD和主板之间的连接线布线或FFC-FPC连接器的布线。
2、PCB高度限制检查,高速信号线不能布置在零高度区域,这是指电路板与环境配置一起。环境配置包含HDD,ODD等。
3、机柜屏蔽区域检查,高速信号线不能安装在曝光区域或分割区域,因为它们会降低屏蔽效率,如键盘位置,内存盖等。
4、笔记本电脑外壳检查,包括硬件盖和内存盖,使接地点可以与外壳护罩连接,每个30mm。
5、每个单元检查中小PCB的接地 - 应确保每个单元中的小PCB与通过螺钉接地之间的完美连接,以避免大的接地阻抗并阻止噪声信号辐射到空间。
6、应保留一些专用电路的预留接地点,以确保低接地阻抗。
7、电源噪声区域检查,功率区域的不稳定性将导致整个设计失效或通过向每个芯片提供不稳定的功率而产生干扰而使芯片远离稳定性。
8、最重要的一条规则是应确认和检查PCB上的主要芯片布局及其跟踪趋势。
第二个考虑因素:PCB设计
PCB设计是EMC努力的重要环节,优秀的PCB设计是实现最佳EMC成果的前提条件,没有考虑EMC的PCB设计无疑会浪费金钱和时间。PCB设计应该问的个问题是如何产生电磁干扰(EMI)以及它为何被传输,除非准确回答了两个问题,否则将无法获得最佳的PCB设计,这些问题的答案将在本文的以下部分中讨论。
理想的PCB设计规则是:在设计之初必须考虑EMC,并且应该坚持设计合理性。
此外,最好采用低成本的跟踪技术,印刷电路板的详细设计规则包括:
1、高速信号线不能敷设在连接器下面,电源电路应远离连接器。
2、高速信号线不能铺设在任何平面上的PCB边缘,板边缘与这些线之间的间距应至少为50密耳。
3、USB,LAN,PCI卡信号线应尽可能远离高速信号线或用地线保护,此外,应合理设计接地孔。
4、高速信号线应铺设在内层。
5、由于MIC电话/耳机是模拟电路,因此应尽可能地违反其他电路。
6、来自IC后,时钟信号线应布置在内层,并且应该从I / O接口和其他走线的信号线违反。时钟信号线应布置在参考地平面附近,以便改善图像效果。此外,当所有时钟信号走线都靠近时钟源时,RC端子连接应该可用。
7、电源和接地布局应尽可能紧凑,并且回路问题会缩小,功率之间的护城河宽度为15mil,地平面完整,不包含任何跟踪。应减少分裂接地,因为过多的分裂会增加接地阻抗。
8、去耦电容的合理应用也是PCB设计中的关键问题。应禁止高速信号线从顶层穿过底层,并应建立接地孔以降低接地阻抗。此外,应在IC端子和每个电源层添加去耦电容。至少应提前保留去耦电容器位置。
9、应根据应用和定价适当地应用抗EMI组件。
第三个考虑因素:PCB检查
首先,一个概念应该植根于工程师的想法,高频自由空间的阻抗为377欧姆,当谈到普通EMI的空间辐射时,由于信号环路达到可以等效于空间阻抗的阶段,信号从空间辐射。要理解这一点,降低信号环路阻抗是非常必要的。
为了控制信号环路阻抗,主要方法在于信号长度减小和环路面积收缩。此外,应进行适当的端子连接以控制环路反射。事实上,控制信号回路的一种方法在于键信号接地。由于跟踪本身具有高频阻抗,因此最好利用接地线或接地线通过通孔连接几次。许多这样的设计成功地避免了超过时钟信号的辐射。
为了阻止信号通过分离区域,许多工程师通过信号对地进行分区,但在跟踪过程中无法记住,结果,信号环覆盖大面积,增加了迹线长度。
对于电磁干扰EMI传输部分,合理应用旁路电容和去耦电容至关重要,旁路电容必须安装在具有最小引线的芯片电源引脚和地线上。去耦电容应布置在电流需求变化最大的地方,以便阻止由于跟踪阻抗引起的电源和地线耦合噪声。当然,磁性可用于吸收噪音,电感器有时也可用于过滤噪声,但是,应该注意的是,电感器的频率响应范围和封装也决定了它的频率响应。
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