மல்டி லேயர் பிசிபி டிசைன் செய்யும் போது EMI பிரச்சனையை எப்படி தீர்ப்பது தெரியுமா?
சொல்லுங்களேன்!
EMI பிரச்சனைகளை தீர்க்க பல வழிகள் உள்ளன.நவீன EMI அடக்கும் முறைகள் பின்வருமாறு: EMI அடக்கும் பூச்சுகளைப் பயன்படுத்துதல், பொருத்தமான EMI அடக்குமுறை பாகங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது மற்றும் EMI உருவகப்படுத்துதல் வடிவமைப்பு.மிகவும் அடிப்படையான PCB தளவமைப்பின் அடிப்படையில், EMI கதிர்வீச்சு மற்றும் PCB வடிவமைப்பு திறன்களைக் கட்டுப்படுத்துவதில் PCB ஸ்டேக்கின் செயல்பாட்டை இந்தக் கட்டுரை விவாதிக்கிறது.
சக்தி பேருந்து
ஐசியின் பவர் பின்க்கு அருகில் பொருத்தமான கொள்ளளவை வைப்பதன் மூலம் ஐசியின் வெளியீட்டு மின்னழுத்தத் தாவலை துரிதப்படுத்தலாம்.இருப்பினும், இது பிரச்சனையின் முடிவு அல்ல.மின்தேக்கியின் வரையறுக்கப்பட்ட அதிர்வெண் மறுமொழியின் காரணமாக, முழு அதிர்வெண் அலைவரிசையில் IC வெளியீட்டை சுத்தமாக இயக்குவதற்குத் தேவையான ஹார்மோனிக் சக்தியை மின்தேக்கியால் உருவாக்க இயலாது.கூடுதலாக, பவர் பஸ்ஸில் உருவாகும் நிலையற்ற மின்னழுத்தம் துண்டிக்கும் பாதையின் தூண்டலின் இரு முனைகளிலும் மின்னழுத்த வீழ்ச்சியை ஏற்படுத்தும்.இந்த நிலையற்ற மின்னழுத்தங்கள் முக்கிய பொதுவான பயன்முறை EMI குறுக்கீடு ஆதாரங்களாகும்.இந்த பிரச்சனைகளை நாம் எவ்வாறு தீர்க்க முடியும்?
எங்கள் சர்க்யூட் போர்டில் உள்ள ஐசியைப் பொறுத்தவரை, ஐசியைச் சுற்றியுள்ள பவர் லேயரை ஒரு நல்ல உயர் அதிர்வெண் மின்தேக்கியாகக் கருதலாம், இது தனித்த மின்தேக்கி மூலம் கசிந்த ஆற்றலை சேகரிக்க முடியும், இது சுத்தமான வெளியீட்டிற்கு உயர் அதிர்வெண் ஆற்றலை வழங்குகிறது.கூடுதலாக, ஒரு நல்ல பவர் லேயரின் தூண்டல் சிறியதாக உள்ளது, எனவே மின்தூண்டியால் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட நிலையற்ற சமிக்ஞையும் சிறியது, இதனால் பொதுவான பயன்முறை EMI குறைகிறது.
நிச்சயமாக, பவர் சப்ளை லேயர் மற்றும் ஐசி பவர் சப்ளை முள் இடையே உள்ள இணைப்பு முடிந்தவரை குறுகியதாக இருக்க வேண்டும், ஏனென்றால் டிஜிட்டல் சிக்னலின் உயரும் விளிம்பு வேகமாகவும் வேகமாகவும் இருக்கும்.ஐசி பவர் முள் அமைந்துள்ள திண்டுக்கு நேரடியாக இணைப்பது நல்லது, இது தனித்தனியாக விவாதிக்கப்பட வேண்டும்.
பொதுவான பயன்முறை EMIஐக் கட்டுப்படுத்த, பவர் லேயர் நன்கு வடிவமைக்கப்பட்ட ஜோடி பவர் லேயர்களாக இருக்க வேண்டும், இது துண்டிக்கப்படுவதற்கும் போதுமான அளவு குறைந்த தூண்டலைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.சிலர் கேட்கலாம், இது எவ்வளவு நல்லது?பதில் சக்தி அடுக்கு, அடுக்குகளுக்கு இடையே உள்ள பொருள் மற்றும் இயக்க அதிர்வெண் (அதாவது, ஐசி எழுச்சி நேரத்தின் செயல்பாடு) ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது.பொதுவாக, பவர் லேயர்களின் இடைவெளி 6மில்லி, மற்றும் இன்டர்லேயர் FR4 மெட்டீரியலாகும், எனவே ஒரு சதுர அங்குல மின் அடுக்குக்கு சமமான கொள்ளளவு சுமார் 75pF ஆகும்.வெளிப்படையாக, சிறிய அடுக்கு இடைவெளி, பெரிய கொள்ளளவு.
100-300ps உயரும் நேரத்துடன் பல சாதனங்கள் இல்லை, ஆனால் IC இன் தற்போதைய வளர்ச்சி விகிதத்தின்படி, 100-300ps வரம்பில் உயரும் நேரத்தைக் கொண்ட சாதனங்கள் அதிக விகிதத்தை ஆக்கிரமிக்கும்.100 முதல் 300 பிஎஸ் உயரும் நேரங்களைக் கொண்ட சுற்றுகளுக்கு, 3 மில் அடுக்கு இடைவெளி பெரும்பாலான பயன்பாடுகளுக்கு இனி பொருந்தாது.அந்த நேரத்தில், 1 மில்லிக்கும் குறைவான இடைவெளியில் உள்ள டிலாமினேஷன் தொழில்நுட்பத்தைப் பின்பற்றுவது அவசியமாகும், மேலும் FR4 மின்கடத்தாப் பொருளை உயர் மின்கடத்தா மாறிலி கொண்ட பொருளுடன் மாற்ற வேண்டும்.இப்போது, மட்பாண்டங்கள் மற்றும் பானை பிளாஸ்டிக்குகள் 100 முதல் 300ps ரைஸ் டைம் சர்க்யூட்களின் வடிவமைப்பு தேவைகளை பூர்த்தி செய்ய முடியும்.
எதிர்காலத்தில் புதிய பொருட்கள் மற்றும் முறைகள் பயன்படுத்தப்படலாம் என்றாலும், பொதுவான 1 முதல் 3 ns ரைஸ் டைம் சர்க்யூட்கள், 3 முதல் 6 மில் அடுக்கு இடைவெளி மற்றும் FR4 மின்கடத்தா பொருட்கள் ஆகியவை பொதுவாக உயர்-இறுதி ஹார்மோனிக்ஸ்களைக் கையாளவும் மற்றும் நிலையற்ற சிக்னல்களை போதுமான அளவு குறைக்கவும் போதுமானது. , பொதுவான பயன்முறை EMI மிகக் குறைவாகக் குறைக்கப்படலாம்.இந்தத் தாளில், PCB லேயர்டு ஸ்டேக்கிங்கின் வடிவமைப்பு உதாரணம் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது, மேலும் அடுக்கு இடைவெளி 3 முதல் 6 மில் வரை இருக்கும் என்று கருதப்படுகிறது.
மின்காந்த கவசம்
சிக்னல் ரூட்டிங் பார்வையில், ஒரு நல்ல அடுக்கு உத்தி அனைத்து சமிக்ஞை தடயங்களையும் ஒன்று அல்லது அதற்கு மேற்பட்ட அடுக்குகளில் வைக்க வேண்டும், அவை சக்தி அடுக்கு அல்லது தரை விமானத்திற்கு அடுத்ததாக இருக்கும்.மின்சாரம் வழங்குவதற்கு, ஒரு நல்ல அடுக்கு உத்தி, மின் அடுக்கு தரை விமானத்திற்கு அருகில் இருக்க வேண்டும், மேலும் மின் அடுக்குக்கும் தரை விமானத்திற்கும் இடையிலான தூரம் முடிந்தவரை சிறியதாக இருக்க வேண்டும், இதை நாம் "அடுக்கு" உத்தி என்று அழைக்கிறோம்.
PCB அடுக்கு
எந்த வகையான ஸ்டாக்கிங் உத்தியானது EMI-யை பாதுகாக்கவும் அடக்கவும் உதவும்?பின்வரும் லேயர்டு ஸ்டேக்கிங் திட்டம், மின்சாரம் வழங்கல் மின்னோட்டம் ஒரு அடுக்கில் பாய்கிறது என்றும், ஒற்றை மின்னழுத்தம் அல்லது பல மின்னழுத்தங்கள் ஒரே அடுக்கின் வெவ்வேறு பகுதிகளில் விநியோகிக்கப்படுகின்றன என்றும் கருதுகிறது.பல மின் அடுக்குகளின் வழக்கு பின்னர் விவாதிக்கப்படும்.
4-பிளை தட்டு
4-பிளை லேமினேட் வடிவமைப்பில் சில சாத்தியமான சிக்கல்கள் உள்ளன.முதலாவதாக, சிக்னல் அடுக்கு வெளிப்புற அடுக்கில் இருந்தாலும், சக்தி மற்றும் தரை விமானம் உள் அடுக்கில் இருந்தாலும், மின் அடுக்குக்கும் தரை விமானத்திற்கும் இடையிலான தூரம் இன்னும் அதிகமாக உள்ளது.
செலவுத் தேவை முதலில் இருந்தால், பாரம்பரிய 4-பிளை போர்டுக்கு பின்வரும் இரண்டு மாற்றுகளைக் கருத்தில் கொள்ளலாம்.இவை இரண்டும் EMI அடக்குமுறை செயல்திறனை மேம்படுத்த முடியும், ஆனால் அவை போர்டில் உள்ள கூறுகளின் அடர்த்தி போதுமான அளவு குறைவாகவும், கூறுகளைச் சுற்றி போதுமான பரப்பளவும் (மின்சாரம் வழங்குவதற்குத் தேவையான செப்பு பூச்சுகளை வைக்க) போதுமானதாக இருக்கும் போது மட்டுமே பொருத்தமானவை.
முதலாவது விருப்பமான திட்டம்.PCB இன் வெளிப்புற அடுக்குகள் அனைத்தும் அடுக்குகள் மற்றும் நடுத்தர இரண்டு அடுக்குகள் சமிக்ஞை / சக்தி அடுக்குகள்.சிக்னல் லேயரில் உள்ள மின்சாரம் பரந்த கோடுகளுடன் செலுத்தப்படுகிறது, இது மின் விநியோக மின்னோட்டத்தின் பாதை மின்மறுப்பைக் குறைக்கிறது மற்றும் சிக்னல் மைக்ரோஸ்ட்ரிப் பாதையின் மின்மறுப்பைக் குறைக்கிறது.EMI கட்டுப்பாட்டின் கண்ணோட்டத்தில், இது சிறந்த 4-அடுக்கு PCB கட்டமைப்பாகும்.இரண்டாவது திட்டத்தில், வெளிப்புற அடுக்கு சக்தி மற்றும் தரையையும், நடுத்தர இரண்டு அடுக்கு சமிக்ஞையையும் கொண்டுள்ளது.பாரம்பரிய 4-அடுக்கு பலகையுடன் ஒப்பிடும்போது, இந்த திட்டத்தின் முன்னேற்றம் சிறியதாக உள்ளது, மேலும் இன்டர்லேயர் மின்மறுப்பு பாரம்பரிய 4-அடுக்கு பலகையைப் போல் சிறப்பாக இல்லை.
வயரிங் மின்மறுப்பு கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும் என்றால், மேலே ஸ்டாக்கிங் திட்டம் மின்சாரம் மற்றும் தரையிறக்கத்தின் செப்பு தீவின் கீழ் வயரிங் போட மிகவும் கவனமாக இருக்க வேண்டும்.கூடுதலாக, மின்வழங்கல் அல்லது அடுக்குகளில் உள்ள செப்புத் தீவு DC மற்றும் குறைந்த அதிர்வெண் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான இணைப்பை உறுதிப்படுத்த முடிந்தவரை ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட வேண்டும்.
6 அடுக்கு தட்டு
4-அடுக்கு பலகையில் உள்ள கூறுகளின் அடர்த்தி பெரியதாக இருந்தால், 6-அடுக்கு தட்டு சிறந்தது.இருப்பினும், 6-அடுக்கு பலகையின் வடிவமைப்பில் சில ஸ்டாக்கிங் திட்டங்களின் பாதுகாப்பு விளைவு போதுமானதாக இல்லை, மேலும் பவர் பஸ்ஸின் நிலையற்ற சமிக்ஞை குறைக்கப்படவில்லை.இரண்டு எடுத்துக்காட்டுகள் கீழே விவாதிக்கப்படும்.
முதல் வழக்கில், மின்சாரம் மற்றும் தரையில் முறையே இரண்டாவது மற்றும் ஐந்தாவது அடுக்குகளில் வைக்கப்படுகின்றன.தாமிரப் பூசப்பட்ட மின்சார விநியோகத்தின் உயர் மின்மறுப்பு காரணமாக, பொதுவான பயன்முறையில் EMI கதிர்வீச்சைக் கட்டுப்படுத்துவது மிகவும் சாதகமற்றது.இருப்பினும், சிக்னல் மின்மறுப்பு கட்டுப்பாட்டின் பார்வையில், இந்த முறை மிகவும் சரியானது.
இரண்டாவது எடுத்துக்காட்டில், மின்சாரம் மற்றும் தரை ஆகியவை முறையே மூன்றாவது மற்றும் நான்காவது அடுக்குகளில் வைக்கப்படுகின்றன.இந்த வடிவமைப்பு மின்சார விநியோகத்தின் தாமிர உறை மின்மறுப்பின் சிக்கலை தீர்க்கிறது.லேயர் 1 மற்றும் லேயர் 6 இன் மோசமான மின்காந்தக் கவச செயல்திறன் காரணமாக, டிஃபெரன்ஷியல் பயன்முறை EMI அதிகரிக்கிறது.இரண்டு வெளிப்புற அடுக்குகளில் உள்ள சிக்னல் கோடுகளின் எண்ணிக்கை குறைவாகவும், கோடுகளின் நீளம் மிகக் குறைவாகவும் இருந்தால் (சிக்னலின் மிக உயர்ந்த ஹார்மோனிக் அலைநீளத்தில் 1/20 க்கும் குறைவாக), வடிவமைப்பு வேறுபட்ட பயன்முறை EMI இன் சிக்கலை தீர்க்க முடியும்.வெளிப்புற அடுக்கு தாமிரத்தால் நிரப்பப்பட்டிருக்கும் போது மற்றும் தாமிர அணிந்த பகுதி தரையிறக்கப்படும் போது (ஒவ்வொரு 1/20 அலைநீள இடைவெளியில்) EMI ஐ அடக்குவது சிறப்பாக இருக்கும் என்று முடிவுகள் காட்டுகின்றன.மேலே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, தாமிரம் போடப்படும்
இடுகை நேரம்: ஜூலை-29-2020
