Scanalatura del PCB

1. La formazione degli slot durante il processo di progettazione del PCB include:

Scanalature causate dalla divisione dei piani di potenza o di massa; quando sul PCB sono presenti molte alimentazioni o masse diverse, è generalmente impossibile assegnare un piano completo per ciascuna rete di alimentazione e rete di terra. L'approccio comune è quello di eseguire la divisione del potere o la divisione del terreno su più piani. Le fessure si formano tra diverse divisioni sullo stesso piano.

I fori passanti sono troppo densi per formare fessure (i fori passanti includono pad e via); quando i fori passanti attraversano lo strato di terra o lo strato di potenza senza collegamento elettrico ad essi, è necessario lasciare dello spazio attorno ai fori passanti per l'isolamento elettrico; ma quando i fori passanti Quando i fori sono troppo vicini tra loro, gli anelli distanziatori si sovrappongono creando delle asole.

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2. L'impatto dello slotting sulle prestazioni EMC della versione PCB

La scanalatura avrà un certo impatto sulle prestazioni EMC della scheda PCB. Questo impatto può essere negativo o positivo. Per prima cosa dobbiamo comprendere la distribuzione della corrente superficiale dei segnali ad alta velocità e dei segnali a bassa velocità. A basse velocità, la corrente scorre lungo il percorso con la resistenza più bassa. La figura seguente mostra come quando una corrente a bassa velocità scorre da A a B, il suo segnale di ritorno ritorna dal piano di massa alla sorgente. In questo momento, la distribuzione della corrente superficiale è più ampia.

A velocità elevate, l'effetto dell'induttanza sul percorso di ritorno del segnale supererà l'effetto della resistenza. I segnali di ritorno ad alta velocità fluiranno lungo il percorso con l'impedenza più bassa. In questo momento, la distribuzione della corrente superficiale è molto stretta e il segnale di ritorno è concentrato sotto la linea del segnale in un fascio.

Quando sul PCB sono presenti circuiti incompatibili, è necessaria l'elaborazione della "separazione di terra", ovvero i piani di terra vengono impostati separatamente in base alle diverse tensioni di alimentazione, segnali digitali e analogici, segnali ad alta e bassa velocità e corrente elevata e segnali a bassa corrente. Dalla distribuzione del segnale ad alta velocità e del segnale di ritorno a bassa velocità fornita sopra, si può facilmente comprendere che una messa a terra separata può impedire la sovrapposizione dei segnali di ritorno da circuiti incompatibili e impedire l'accoppiamento dell'impedenza della linea di terra comune.

Ma indipendentemente dai segnali ad alta velocità o dai segnali a bassa velocità, quando le linee del segnale attraversano le fessure sul piano di potenza o sul piano di terra, si verificheranno molti problemi seri, tra cui:

L'aumento dell'area del loop di corrente aumenta l'induttanza del loop, rendendo la forma d'onda di uscita facile da oscillare;

Per le linee di segnale ad alta velocità che richiedono un rigoroso controllo dell'impedenza e sono instradate secondo il modello stripline, il modello stripline verrà distrutto a causa dello slot del piano superiore o del piano inferiore o dei piani superiore e inferiore, con conseguente discontinuità di impedenza e gravi integrità del segnale. problemi sessuali;

Aumenta l'emissione di radiazioni nello spazio ed è suscettibile alle interferenze dei campi magnetici spaziali;

La caduta di tensione ad alta frequenza sull'induttanza del circuito costituisce una sorgente di radiazione di modo comune e la radiazione di modo comune viene generata attraverso cavi esterni;

Aumenta la possibilità di diafonia del segnale ad alta frequenza con altri circuiti sulla scheda.

Quando sul PCB sono presenti circuiti incompatibili, è necessaria l'elaborazione della "separazione di terra", ovvero i piani di terra vengono impostati separatamente in base alle diverse tensioni di alimentazione, segnali digitali e analogici, segnali ad alta e bassa velocità e corrente elevata e segnali a bassa corrente. Dalla distribuzione del segnale ad alta velocità e del segnale di ritorno a bassa velocità fornita sopra, si può facilmente comprendere che una messa a terra separata può impedire la sovrapposizione dei segnali di ritorno da circuiti incompatibili e impedire l'accoppiamento dell'impedenza della linea di terra comune.

Ma indipendentemente dai segnali ad alta velocità o dai segnali a bassa velocità, quando le linee del segnale attraversano le fessure sul piano di potenza o sul piano di terra, si verificheranno molti problemi seri, tra cui:

L'aumento dell'area del loop di corrente aumenta l'induttanza del loop, rendendo la forma d'onda di uscita facile da oscillare;

Per le linee di segnale ad alta velocità che richiedono un rigoroso controllo dell'impedenza e sono instradate secondo il modello stripline, il modello stripline verrà distrutto a causa dello slot del piano superiore o del piano inferiore o dei piani superiore e inferiore, con conseguente discontinuità di impedenza e gravi integrità del segnale. problemi sessuali;

Aumenta l'emissione di radiazioni nello spazio ed è suscettibile alle interferenze dei campi magnetici spaziali;

La caduta di tensione ad alta frequenza sull'induttanza del circuito costituisce una sorgente di radiazione di modo comune e la radiazione di modo comune viene generata attraverso cavi esterni;

Aumenta la possibilità di diafonia del segnale ad alta frequenza con altri circuiti sulla scheda

3. Metodi di progettazione PCB per l'esecuzione di scanalature

La lavorazione delle scanalature dovrebbe seguire i seguenti principi:

Per le linee di segnale ad alta velocità che richiedono un rigoroso controllo dell'impedenza, è severamente vietato alle loro tracce di attraversare linee divise per evitare di causare discontinuità di impedenza e causare gravi problemi di integrità del segnale;

Quando sono presenti circuiti incompatibili sul PCB, è necessario effettuare la separazione di terra, ma la separazione di terra non deve far sì che le linee di segnale ad alta velocità attraversino cavi divisi e cercare di non causare linee di segnale a bassa velocità che attraversano cavi divisi;

Quando il routing tra gli slot è inevitabile, è necessario eseguire il bridging;

Il connettore (esterno) non deve essere posizionato sullo strato di terra. Se c'è una grande differenza di potenziale tra il punto A e il punto B sullo strato di terra nella figura, la radiazione di modo comune può essere generata attraverso il cavo esterno;

Quando si progettano PCB per connettori ad alta densità, a meno che non vi siano requisiti speciali, è generalmente necessario assicurarsi che la rete di terra circondi ciascun pin. È inoltre possibile disporre la rete di terra in modo uniforme quando si sistemano i pin per garantire la continuità del piano di terra ed evitare la produzione di scanalature