隨著電子產(chǎn)品信號(hào)上升沿時(shí)間的縮短和信號(hào)頻率的提高，電磁干擾（EMI）問(wèn)題越來(lái)越受到電子工程師的關(guān)注。據(jù)統(tǒng)計(jì)，幾乎60%的EMI問(wèn)題都可以通過(guò)優(yōu)化高速PCB設(shè)計(jì)來(lái)解決。深圳宏力捷電子作為專(zhuān)業(yè)的PCB layout設(shè)計(jì)公司，具備多層、高精密/BGA封裝以及盲孔/埋孔的PCB設(shè)計(jì)能力，提供包括電路板布局、建立BOM表、搜尋供應(yīng)商及購(gòu)料、樣品制作等全方位服務(wù)。本文將詳細(xì)介紹高速PCB設(shè)計(jì)解決EMI問(wèn)題的九大規(guī)則，幫助工程師們?cè)谠O(shè)計(jì)中有效減少EMI的產(chǎn)生。
規(guī)則一：高速信號(hào)走線屏蔽規(guī)則
在高速PCB設(shè)計(jì)中，時(shí)鐘等關(guān)鍵的高速信號(hào)線需要進(jìn)行屏蔽處理。如果沒(méi)有屏蔽或只屏蔽了部分，都會(huì)造成EMI的泄漏。建議每1000mil打孔接地，確保屏蔽線的有效性。
規(guī)則二：高速信號(hào)的走線閉環(huán)規(guī)則
隨著PCB板的密度越來(lái)越高，走線過(guò)程中容易出現(xiàn)閉環(huán)現(xiàn)象。高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò)如時(shí)鐘信號(hào)在多層PCB走線時(shí)產(chǎn)生閉環(huán)，將形成環(huán)形天線，增加EMI的輻射強(qiáng)度。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須避免閉環(huán)走線。
規(guī)則三：高速信號(hào)的走線開(kāi)環(huán)規(guī)則
高速信號(hào)的開(kāi)環(huán)同樣會(huì)增加EMI輻射。時(shí)鐘信號(hào)等高速信號(hào)網(wǎng)絡(luò)在多層PCB走線時(shí)一旦產(chǎn)生開(kāi)環(huán)，將形成線形天線，增加EMI輻射強(qiáng)度。因此，走線時(shí)應(yīng)盡量避免開(kāi)環(huán)現(xiàn)象。
規(guī)則四：高速信號(hào)的特性阻抗連續(xù)規(guī)則
在層與層之間切換高速信號(hào)時(shí)，必須保證特性阻抗的連續(xù)性，否則會(huì)增加EMI輻射。這意味著同層布線的寬度必須連續(xù)，不同層走線的阻抗必須保持連續(xù)性，確保信號(hào)傳輸?shù)耐暾浴?/span>
規(guī)則五：高速PCB設(shè)計(jì)的布線方向規(guī)則
相鄰兩層間的走線必須遵循垂直走線原則，以避免線間串?dāng)_，減少EMI輻射。簡(jiǎn)而言之，相鄰布線層應(yīng)遵循橫平豎垂的布線方向，垂直布線可以有效抑制線間的串?dāng)_。
規(guī)則六：高速PCB設(shè)計(jì)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)規(guī)則
高速PCB設(shè)計(jì)中，線路板特性阻抗的控制和多負(fù)載情況下的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。菊花鏈?zhǔn)酵負(fù)浣Y(jié)構(gòu)適用于幾MHz的情況，而高速PCB設(shè)計(jì)中建議使用后端的星形對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，以確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和一致性。
規(guī)則七：走線長(zhǎng)度的諧振規(guī)則
檢查信號(hào)線的長(zhǎng)度和信號(hào)頻率是否構(gòu)成諧振非常重要。當(dāng)布線長(zhǎng)度為信號(hào)波長(zhǎng)1/4的整數(shù)倍時(shí)，會(huì)產(chǎn)生諧振，導(dǎo)致電磁波輻射和干擾。因此，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免走線長(zhǎng)度與信號(hào)波長(zhǎng)構(gòu)成諧振關(guān)系。
規(guī)則八：回流路徑規(guī)則
所有高速信號(hào)必須有良好的回流路徑。應(yīng)盡可能地保證時(shí)鐘等高速信號(hào)的回流路徑最小，否則會(huì)極大地增加輻射。輻射的大小與信號(hào)路徑和回流路徑所包圍的面積成正比，因此必須優(yōu)化回流路徑設(shè)計(jì)。
規(guī)則九：器件的退耦電容擺放規(guī)則
退耦電容的擺放位置非常重要。擺放不合理的退耦電容根本起不到退耦效果。原則是：退耦電容應(yīng)靠近電源管腳，并且電容的電源走線和地線所包圍的面積應(yīng)最小，以減少EMI的產(chǎn)生。
通過(guò)遵循以上九大規(guī)則，可以有效解決高速PCB設(shè)計(jì)中的EMI問(wèn)題，提高電子產(chǎn)品的性能和可靠性。深圳宏力捷電子憑借專(zhuān)業(yè)的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗(yàn)，致力于為客戶(hù)提供高質(zhì)量的PCB設(shè)計(jì)服務(wù)。如果您在高速PCB設(shè)計(jì)中遇到任何問(wèn)題，歡迎隨時(shí)與我們聯(lián)系。我們期待與您合作，共同提升電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。
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