在高速PCB设计时,设计者应该从那些方面去考虑EMC、EMI的规则呢?
一般EMI/EMC设计时需要同时考虑辐射(radiated)与传导(conducted)两个方面。前者归属于频率较高的部分(>30MHz)后者则是较低频的部分(<30MHz)。所以不能只注意高频而忽略低频的部分。
一个好的EMI/EMC设计必须一开始布局时就要考虑到器件的位置,PCB叠层的安排,重要联机的走法,器件的选择等,如果这些没有事前有较佳的安排,事后解决则会事倍功半,增加成本。
例如时钟产生器的位置尽量不要靠近对外的连接器,高速信号尽量走内层并注意特性阻抗匹配与参考层的连续以减少反射,器件所推的信号之斜率(slewrate)尽量小以减低高频成分,选择去耦合(decoupling/bypass)电容时注意其频率响应是否符合需求以降低电源层噪声。
另外,注意高频信号电流之回流路径使其回路面积尽量小(也就是回路阻抗loopimpedance尽量小)以减少辐射。还可以用分割地层的方式以控制高频噪声的范围。
适当的选择PCB与外壳的接地点(chassisground)。 双层PCB板制作过程与工艺,欢迎来电咨询。pcb板快速打样
PCB多层板LAYOUT设计规范之二十四-机壳:
206.机箱结合点和边缘防护准则:结合点和边缘很关键,在机箱箱体接合处,要使用耐高压硅树脂或者垫圈实现密闭、防ESD、防水和防尘。
207.不接地机箱至少应该具有20kV的击穿电压(规则A1到A9);而对接地机箱,电子设备至少要具备1500V击穿电压以防止二级电弧,并且要求路径长度大于等于2.2mm。
208.机箱用以下屏蔽材料制作:金属板;聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板;具有焊接结点的热成型金属网;热成型金属化的纤维垫子(非编织)或者织物(编织);银、铜或者镍涂层;锌电弧喷涂;真空金属处理;无电电镀;塑料中加入导体填充材料;
209.屏蔽材料防电化学腐蚀准则:相互接触的部件彼此之间的电势 (EMF)<0.75V。如果在一个盐性潮湿环境中,那么彼此之间的电势必须<0.25V。阳极(正极)部件的尺寸应该大于阴极(负极)部件。
210.用缝隙宽度5倍以上的屏蔽材料叠合在接缝处。
211.在屏蔽层与箱体之间每隔20mm(0.8英寸)的距离通过焊接、紧固件等方式实现电连接。
212.用垫圈实现缝隙的桥接,消除开槽并且在缝隙之间提供导电通路。
213.避免屏蔽材料中出现直拐角以及过大的弯角。 软硬结合fpc板来了!PCB多层板解析!欢迎来电咨询。
PCB表面处理方式的优缺点
1.热风整平涂布在PCB表面的熔融锡铅焊料和加热压缩空气流平(吹气平整)过程。使其形成抗铜氧化涂层,可提供良好的可焊性。热风焊料和铜在结合处形成铜-锡金属化合物
2.有机抗氧化(OSP)通过化学方法在清洁的裸铜表面上生长一层有机涂层。这种PCB多层板薄膜具有抗氧化,耐热冲击,防潮,以保护铜表面在正常环境下不再生锈(氧化或硫化等);
3.镍金化学在铜表面,涂有厚实,良好的镍金合金电性能,可以保护PCB多层板很长一段时间,它可以用于长期使用PCB并获得良好的电能。此外,它还具有其他表面处理工艺所不具备的环境耐受性;
4.化学镀银沉积在OSP与化学镀镍/镀金之间,PCB多层板工艺简单快速。暴露在炎热,潮湿和污染的环境中仍然提供良好的电气性能和良好的可焊性,但失去光泽。由于银层下没有镍,沉淀的银不具有化学镀镍/浸金的所有良好的物理强度;
5.在PCB多层板表面导体上镀镍金,首先镀一层镍然后镀一层金,镀镍主要是为了防止金与铜之间的扩散。有两种类型的镀镍金:软金(纯金,这意味着它看起来不亮)和硬金(光滑,坚硬,耐磨,钴和其他元素,表面看起来更亮)。软金主要用于芯片包装金线;硬金主要用于非焊接电气互连。
新能源汽车拉动PCB需求
新能源汽车对PCB的需求同样潜力巨大。在产业政策的支持下,国内新能源汽车市场从2014年开始保持高速增长。新能源汽车中的BMS是**部件之一,而作为BMS的基础部件之一,PCB板也将受益于新能源汽车的发展。
相比传统型汽车,新能源汽车电子化程度更高。新能源汽车以电动汽车为**,与传统燃油汽车相比,主要差别在于四大部件,驱动电机、调速控制器、动力电池、车载充电器,主要以车载蓄电池作为能量来源,以电机作为动力来源驱动车辆行驶。与传统汽车相比,新能源车对电子化程度的要求更高,电子装置在传统高级轿车中的成本占比约为25%,在新能源车中则达到45%-65%。
新能源汽车BMS:汽车PCB新增长点。锂电池是新能源汽车的**能源,为保障电池安全可靠的运行,就必须通过电池管理系统(BMS)对电池进行实时监控,BMS也被称为电动汽车电池系统的大脑,与电池、车身控制系统共同构成电动汽车三大**技术。PCB是BMS的硬件基础,大的巴士车有12-24块板子,小的轿车有8-12块板子,主控电路用量约为0.24平方米,单体管理单元则在2-3平方米,汽车PCB将随着新能源汽车的市场规模的增长迎来放量 灵敏的低电平电路中,以消除接地环路中可能产生的干扰,对每电路都应有各自隔离和屏蔽好接地线。
PCB多层板LAYOUT设计规范之二十三-机壳:
197.电子设备与下列各项之间的路径长度超过20mm,包括接缝、通风口和安装孔在内任何用户操作者能够接触到的点,可以接触到的未接地金属,如紧固件、开关、操纵杆和指示器。
198.在机箱内用聚脂薄膜带来覆盖接缝以及安装孔,这样延伸了接缝/过孔的边缘,增加了路径长度。
199.用金属帽或者屏蔽塑料防尘盖罩住未使用或者很少使用的连接器。
200.使用带塑料轴的开关和操纵杆,或将塑料手柄/套子放在上面来增加路径长度。避免使用带金属固定螺丝的手柄。
201.将LED和其它指示器装在设备内孔里,并用带子或者盖子将它们盖起来,从而延伸孔的边沿或者使用导管来增加路径长度。
202.将散热器靠近机箱接缝,通风口或者安装孔的金属部件上的边和拐角要做成圆弧形状。
203.塑料机箱中,靠近电子设备或者不接地的金属紧固件不能突出在机箱中。
204.高支撑脚使设备远离桌面或地面可以解决桌面/地面或者水平耦合面的间接ESD耦合问题。
205机壳在薄膜键盘电路层周围涂上粘合剂或密封剂。 PCB多层板层压工艺?欢迎来电咨询。10层pcb板打样
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PCB多层板LAYOUT设计规范之二十五-机壳:
214.孔径≤20mm以及槽的长度≤20mm。相同开口面积条件下,优先采取开孔而不是开槽。
215.如果可能,用几个小的开口来代替一个大的开口,开口之间的间距尽量大。
216.对接地设备,在连接器进入的地方将屏蔽层和机箱地连接在一起;对未接地(双重隔离)设备,将屏蔽材料同开关附近的电路公共地连接起来。
217.尽可能让电缆进入点靠近面板中心,而不是靠近边缘或者拐角的位置。
218.在屏蔽装置中排列的各个开槽与ESD电流流过的方向平行而不是垂直。
219.在安装孔的位置使用带金属支架的金属片来充当附加的接地点,或者用塑料支架来实现绝缘和隔离。
220.在塑料机箱上的控制面板和键盘位置处安装局部屏蔽装置来阻止ESD:
221.电源连接器和引向外部的连接器的位置,要连接到机箱地或者电路公共地。
222.在塑料中使用聚酯薄膜/铜或者聚酯薄膜/铝压板,或者使用导电涂层或导电填充物。
223.在铝板上使用薄的导电铬化镀层或者铬酸盐涂层 ,但不能采用阳极电镀。
224.在塑料中要使用导电填充材料。注意铸型部件表面通常有树脂材料,很难实现低电阻的连接。
225.在钢材料上使用薄的导电铬酸盐涂层。 pcb板快速打样
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