Tiga Pertimbangan Desain Memastikan EMC PCB Laptop

Ketika datang ke PCB laptop, papan sirkuit 6-lapisan atau 8-lapisan umumnya dipilih. Berdasarkan pertimbangan biaya, bagaimanapun, PCB 6-lapisan adalah pilihan yang optimal untuk desainer PCB. Sayangnya, desain EMC (Electromagnetic Compatibility) untuk PCB 6 lapis telah mengganggu para desainer papan.

Desain pengembangan laptop adalah prosedur yang rumit sehingga desain EMC harus dipertimbangkan dengan cermat dari awal hingga akhir. Faktanya, pencapaian EMC yang optimal tergantung pada tiga pertimbangan utama yang akan diperkenalkan dan dibahas secara rinci dalam artikel ini.

Pertimbangan Pertama:Desain Skema

Selama proses desain PCB laptop, langkah pertama adalah menerapkan desain skema, yaitu pengaturan keseluruhan dan distribusi makro produk harus ditentukan sebelum pengembangan otentik, termasuk posisi chip dan lubang. Kemudian, insinyur EMC akan melakukan evaluasi EMC untuk menyesuaikan posisi chip dan kebutuhan lubang agar sesuai dengan persyaratan EMC seperti posisi jembatan dan posisi chip jam dan pelacakan. Sketsa PCB laptop dapat digambar untuk melakukan evaluasi EMC dengan lebih baik.

Evaluasi EMC terutama mencakup aspek-aspek berikut:
• Tracing position dan routing. Perutean kabel sambungan antara LCD dan motherboard atau perutean konektor FFC-FPC harus diperiksa.
• Pemeriksaan batas ketinggian PCB. Kabel sinyal berkecepatan tinggi tidak dapat diatur di area ketinggian nol yang mengacu pada papan sirkuit bersama dengan konfigurasi sekitar. Konfigurasi ambien berisi HDD, ODD, dll.
• Pemeriksaan area pelindung enklosur. Jalur sinyal berkecepatan tinggi tidak dapat diatur di area eksposur atau area dengan split karena mengurangi efisiensi pelindung seperti posisi keyboard, penutup memori, dll.
• Pemeriksaan penutup laptop. Termasuk penutup perangkat keras &penutup memori sehingga titik pembumian dapat dihubungkan dengan pelindung penutup untuk setiap 30mm.
• Pembumian PCB kecil di setiap pemeriksaan unit - Koneksi sempurna harus dijamin antara PCB kecil di setiap unit dan pembumian melalui sekrup sehingga untuk menghindari impedansi arde yang besar dan menghentikan sinyal derau dari pancaran ke luar angkasa.
• Titik arde yang dicadangkan harus dipertahankan untuk beberapa sirkuit khusus guna memastikan impedansi arde rendah.
• Pemeriksaan area kebisingan daya. Ketidakstabilan area daya akan menyebabkan seluruh desain mengalami kegagalan atau mendorong chip jauh dari stabilitas dengan memberikan daya yang tidak stabil ke setiap chip dengan gangguan yang dihasilkan.
• Satu aturan yang paling penting adalah tata letak chip terdepan pada PCB dan tren penelusurannya harus dikonfirmasi dan diperiksa.

Pertimbangan Kedua:Desain PCB

Desain PCB adalah hubungan yang sangat penting dalam upaya EMC sehingga desain PCB yang sangat baik adalah prasyarat pencapaian EMC yang optimal. Desain PCB tanpa pertimbangan EMC pasti akan membuang-buang uang dan waktu. Pertanyaan pertama yang harus ditanyakan oleh desain PCB adalah bagaimana interferensi elektromagnetik (EMI) dihasilkan dan mengapa ia ditransmisikan. Desain PCB yang optimal tidak akan diperoleh jika kedua pertanyaan tersebut dijawab dengan tepat. Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan tersebut akan dibahas pada bagian berikut dari artikel ini. Aturan desain PCB yang ideal berbunyi:EMC harus dipertimbangkan di awal desain dan rasionalitas desain harus dipatuhi. Selanjutnya, teknologi tracing dengan biaya rendah paling baik diterapkan. Aturan desain terperinci untuk papan sirkuit tercetak meliputi:
• Kabel sinyal berkecepatan tinggi tidak boleh diletakkan di bawah konektor dan sirkuit daya harus jauh dari konektor.
• Kabel sinyal berkecepatan tinggi tidak boleh diletakkan di tepi PCB pada bidang apa pun dan jarak antara tepi papan dan kabel tersebut harus setidaknya 50 mil.
• Kabel sinyal USB, LAN, kartu PCI harus sejauh mungkin jauh dari kabel sinyal berkecepatan tinggi atau terlindungi dengan kabel tanah. Selain itu, lubang arde harus dirancang secara wajar.
• Kabel sinyal berkecepatan tinggi harus diletakkan di lapisan internal.
• Karena telepon MIC/headphone adalah sirkuit analog, mereka harus dilanggar dari sirkuit lain sebanyak mungkin.
• Kabel sinyal clock harus diatur dalam lapisan internal setelah datang dari IC dan harus dilanggar dari kabel sinyal pada antarmuka I/O dan jejak lainnya. Kabel sinyal jam harus diatur di dekat bidang tanah referensi sehingga efek gambar dapat ditingkatkan. Selanjutnya, koneksi terminal RC harus tersedia ketika semua jejak sinyal clock dekat dengan sumber clock.
• Tata letak daya dan ground harus sekompak mungkin dengan masalah loop yang menyusut. Lebar parit antara kekuatan adalah 15mil dengan ground plane lengkap yang tidak mengandung tracing. Split ground harus dikurangi karena terlalu banyak split akan meningkatkan ground impedance.
• Penerapan kapasitor decoupling yang wajar juga merupakan perhatian utama dalam desain PCB. Kabel sinyal berkecepatan tinggi harus dilarang dari lapisan atas melalui lapisan bawah dan lubang tanah harus dibuat untuk mengurangi impedansi tanah. Selanjutnya, kapasitor decoupling harus ditambahkan ke terminal IC dan setiap lapisan daya. Setidaknya, posisi kapasitor decoupling harus dipesan terlebih dahulu.
• Komponen anti-EMI harus diterapkan dengan tepat berdasarkan aplikasi dan harganya.

Pertimbangan Ketiga:Pemeriksaan PCB

Pertama-tama, satu konsep harus berakar dalam pikiran insinyur bahwa impedansi di ruang bebas dengan frekuensi tinggi adalah 377ohm. Ketika datang ke radiasi ruang dari EMI biasa, karena loop sinyal mencapai tahap di mana dapat setara dengan impedansi ruang, sinyal terpancar dari luar angkasa. Untuk memahami poin ini, sangat penting untuk menurunkan impedansi loop sinyal.

Untuk mengontrol impedansi loop sinyal, metode utama terletak pada pengurangan panjang sinyal dan penyusutan area loop. Selain itu, koneksi terminal yang sesuai harus dilakukan untuk mengontrol refleksi loop. Faktanya, salah satu metode untuk mengontrol loop sinyal terletak pada grounding sinyal kunci. Karena tracing itu sendiri memiliki fitur impedansi dalam frekuensi tinggi, yang terbaik adalah memanfaatkan kabel ground atau ground untuk terhubung ke ground melalui lubang untuk beberapa kali. Banyak desain seperti itu berhasil menghindari radiasi yang melebihi sinyal clock.

Selain itu, untuk menghentikan sinyal agar tidak melewati area yang terbelah, banyak insinyur yang mempartisi tanah dengan sinyal tetapi gagal mengingat selama proses penelusuran. Akibatnya, loop sinyal mencakup area yang luas, meningkatkan panjang jejak.

Ketika datang ke bagian transmisi EMI, sangat penting untuk menerapkan kapasitor bypass dan kapasitor decoupling secara wajar. Kapasitor bypass harus diatur pada pin power chip dan kabel ground dengan lead terkecil. Kapasitor decoupling harus diatur di tempat di mana perubahan permintaan arus adalah yang tertinggi untuk menghentikan kebisingan dari kopling dari kabel daya dan ground karena menelusuri impedansi. Tentu saja, magnet dapat digunakan untuk menyerap kebisingan. Induktor terkadang dapat digunakan untuk menyaring kebisingan juga. Namun, harus diperhatikan bahwa induktor memiliki rentang respons frekuensi dan paket menentukan respons frekuensinya juga.

Sumber Daya Bermanfaat:
• Tata Letak PCB Pengaruh Kinerja EMC Produk Elektronik
• Memastikan Sukses Pertama Kali dalam Desain EMC PCB
• Aturan Desain Partisi PCB untuk Peningkatan EMC
• Paling Komprehensif Pengenalan Alat Otomatis EMI dan EMC
• Teknik Perakitan PCB Laptop
• Layanan Pembuatan PCB Fitur Lengkap dari PCBCart - Beberapa opsi Nilai tambah
• Layanan Perakitan PCB Tingkat Lanjut dari PCBCart - Mulai dari 1 buah