PCB電路板的EMI設(shè)計(jì)規(guī)范步驟
有經(jīng)驗(yàn)的電源開發(fā)者都知道,在PCB設(shè)計(jì)過程中便對(duì)EMI進(jìn)行抑制,便能夠在最大程度上在最后的過程中為EMI抑制的設(shè)計(jì)節(jié)省非常多的時(shí)間。本文將為大家講解PCB當(dāng)中EMI設(shè)計(jì)中的規(guī)范步驟,感興趣的朋友快來看一看吧。
IC的電源處理
保證每個(gè)IC的電源PIN都有一個(gè)0.1UF的去耦電容,對(duì)于BGACHIP,要求在BGA的四角分別有0.1UF、0.01UF的電容共8個(gè)。對(duì)走線的電源尤其要注意加濾波電容,如VTT等。這不僅對(duì)穩(wěn)定性有影響,對(duì)EMI也有很大的影響。
時(shí)鐘線的處理
1)建議先走時(shí)鐘線。
2)頻率大于等于66M的時(shí)鐘線,每條過孔數(shù)不要超過2個(gè),平均不得超過1.5個(gè)。
3)頻率小于66M的時(shí)鐘線,每條過孔數(shù)不要超過3個(gè),平均不得超過2.5個(gè)
4)長度超過12inch的時(shí)鐘線,如果頻率大于20M,過孔數(shù)不得超過2個(gè)。
5)如果時(shí)鐘線有過孔,在過孔的相鄰位置,在第二層(地層)和第三層(電源層)之間加一個(gè)旁路電容、如圖2.5-1所示,以確保時(shí)鐘線換層后,參考層(相鄰層)的高頻電流的回路連續(xù)。旁路電容所在的電源層必須是過孔穿過的電源層,并盡可能地靠近過孔,旁路電容與過孔的間距最大不超過300MIL。
6)所有時(shí)鐘線原則上不可以穿島。下面列舉了穿島的四種情形。
跨島出現(xiàn)在電源島與電源島之間。此時(shí)時(shí)鐘線在第四層的背面走線,第三層(電源層)有兩個(gè)電源島,且第四層的走線必須跨過這兩個(gè)島。
跨島出現(xiàn)在電源島與地島之間。此時(shí)時(shí)鐘線在第四層的背面走線,第三層(電源層)的一個(gè)電源島中間有一塊地島,且第四層的走線必須跨過這兩個(gè)島。
跨島出現(xiàn)在地島與地層之間。此時(shí)時(shí)鐘線在第一層走線,第二層(地層)的中間有一塊地島,且第一層的走線必須跨過地島,相當(dāng)于地線被中斷。
時(shí)鐘線下面沒有鋪銅。若條件限制實(shí)在做不到不穿島,保證頻率大于等于66M的時(shí)鐘線不穿島,頻率小于66M的時(shí)鐘線若穿島,必須加一個(gè)去耦電容形成鏡像通路。以圖6.1為例,在兩個(gè)電源島之間并靠近跨島的時(shí)鐘線,放置一個(gè)0.1UF的電容。
當(dāng)面臨兩個(gè)過孔和一次穿島的取舍時(shí),選一次穿島。
時(shí)鐘線要遠(yuǎn)離I/O一側(cè)板邊500MIL以上,并且不要和I/O線并行走,若實(shí)在做不到,時(shí)鐘線與I/O口線間距要大于50MIL。
時(shí)鐘線走在第四層時(shí),時(shí)鐘線的參考層(電源平面)應(yīng)盡量為時(shí)鐘供電的那個(gè)電源面上,以其他電源面為參考的時(shí)鐘越少越好,另外,頻率大于等于66M的時(shí)鐘線參考電源面必須為3.3V電源平面。
時(shí)鐘線打線時(shí)線間距要大于25MIL。
時(shí)鐘線打線時(shí)進(jìn)去的線和出去的線應(yīng)該盡量遠(yuǎn)。盡量避免類似圖A和圖C所示的打線方式,若時(shí)鐘線需換層,避免采用圖E的打線方式,采用圖F的打線方式。
時(shí)鐘線連接BGA等器件時(shí),若時(shí)鐘線換層,盡量避免采用圖G的走線形式,過孔不要在BGA下面走,最好采用圖H的走線形式。
注意各個(gè)時(shí)鐘信號(hào),不要忽略任何一個(gè)時(shí)鐘,包括AUDIOCODEC的AC_BITCLK,尤其注意的是FS3-FS0,雖然說從名稱上看不是時(shí)鐘,但實(shí)際上跑的是時(shí)鐘,要加以注意。
ClockChip上拉下拉電阻盡量靠近ClockChip。
I/O口的處理
各I/O口包括PS/2、USB、LPT、COM、SPEAKOUT、GAME分成一塊地,最左與最右與數(shù)字地相連,寬度不小于200MIL或三個(gè)過孔,其他地方不要與數(shù)字地相連。
若COM2口是插針式的,盡可能靠近I/O地。
I/O電路EMI器件盡量靠近I/OSHIELD。
I/O口處電源層與地層單獨(dú)劃島,且Bottom和TOP層都要鋪地,不許信號(hào)穿島(信號(hào)線直接拉出PORT,不在I/OPORT中長距離走線)。
幾點(diǎn)說明
A.對(duì)EMI設(shè)計(jì)規(guī)范,設(shè)計(jì)工程師要嚴(yán)格遵守,EMI工程師有檢查的權(quán)力,違背EMI設(shè)計(jì)規(guī)范而導(dǎo)至EMI測試FAIL,責(zé)任由設(shè)計(jì)工程師承擔(dān)。
B.EMI工程師對(duì)設(shè)計(jì)規(guī)范負(fù)責(zé),對(duì)嚴(yán)格遵守EMI設(shè)計(jì)規(guī)范,但仍然EMI測試FAIL,EMI工程師有責(zé)任給出解決方案,并總結(jié)到EMI設(shè)計(jì)規(guī)范中來。
C.EMI工程師對(duì)每一個(gè)外設(shè)口的EMI測試負(fù)有責(zé)任,不可漏測。
D.每個(gè)設(shè)計(jì)工程師有對(duì)該設(shè)計(jì)規(guī)范作修改的建議權(quán)和質(zhì)疑的權(quán)力。EMI工程師有責(zé)任回答質(zhì)疑,對(duì)工程師的建議通過實(shí)驗(yàn)后證實(shí)后加入設(shè)計(jì)規(guī)范。
E.EMI工程師有責(zé)任降低EMI設(shè)計(jì)的成本,減少磁珠的使用個(gè)數(shù)。
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