การออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าในการประมวลผล PCBA

การออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) หมายถึงการใช้การออกแบบและกระบวนการทางวิทยาศาสตร์และสมเหตุสมผลหมายถึงวิธีการเพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สามารถทำงานได้ตามปกติในสภาพแวดล้อมการทำงานและไม่ได้รับสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ และไม่รบกวนอุปกรณ์อื่น ๆ ในกระบวนการ PCBAการออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้ามีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากมีผลโดยตรงต่อความเสถียรและความน่าเชื่อถือของผลิตภัณฑ์

1. แหล่งที่มาของสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า

ในกระบวนการ PCBA มีสองแหล่งหลักของการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้า (EMI): การรบกวนภายในและสัญญาณรบกวนภายนอก

การรบกวนภายใน:

สัญญาณรบกวนภายในหมายถึงสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่างส่วนประกอบบนแผงวงจร ตัวอย่างเช่นสายสัญญาณความถี่สูงอาจรบกวนสายสัญญาณความถี่ต่ำที่อยู่ติดกันและอุปกรณ์จ่ายไฟการสลับอาจรบกวนวงจรโดยรอบ เพื่อลดการรบกวนภายในความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าจะต้องได้รับการพิจารณาอย่างเต็มที่ในการออกแบบวงจรและเค้าโครงส่วนประกอบ

การรบกวนภายนอก:

สัญญาณรบกวนภายนอกหมายถึงการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากสภาพแวดล้อมภายนอกเช่นสัญญาณไร้สายการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าจากอุปกรณ์โดยรอบ ฯลฯ การรบกวนภายนอกอาจส่งผลต่อการทำงานปกติของแผงวงจรผ่านสายไฟสายสัญญาณหรือรังสีโดยตรง ในการตอบสนองต่อการรบกวนภายนอกต้องใช้มาตรการป้องกันและการกรองเพื่อปรับปรุงความสามารถในการต่อต้านการแทรกแซงของแผงวงจร

2. กลยุทธ์การออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าในการประมวลผล PCBA

เค้าโครงที่สมเหตุสมผล:

เค้าโครงส่วนประกอบที่สมเหตุสมผลเป็นพื้นฐานในการบรรลุการออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า ในระหว่างการประมวลผล PCBA วิศวกรจำเป็นต้องแยกส่วนประกอบที่ไวต่อเสียงออกจากแหล่งกำเนิดเสียงตามฟังก์ชั่นวงจรและลักษณะการทำงาน ตัวอย่างเช่นวงจรความถี่สูงและวงจรความถี่ต่ำควรแยกออกให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และสายสัญญาณความเร็วสูงควรสั้นและตรงที่สุดเท่าที่จะทำได้เพื่อหลีกเลี่ยงการข้ามกับสายสัญญาณอื่น ๆ

การออกแบบแหล่งจ่ายไฟและพื้นดิน:

การออกแบบแหล่งจ่ายไฟและสายกราวด์มีผลกระทบอย่างมากต่อความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า ในการประมวลผล PCBA ควรใช้การออกแบบบอร์ดแบบหลายชั้นมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อให้ชั้นแหล่งจ่ายไฟอิสระและชั้นดินเพื่อลดความต้านทานของแหล่งจ่ายไฟและสายดิน นอกจากนี้ควรเพิ่มตัวเก็บประจุ decoupling ระหว่างแหล่งจ่ายไฟและสายดินเพื่อยับยั้งการแพร่กระจายของเสียงรบกวนความถี่สูง

ความสมบูรณ์ของสัญญาณ:

ความสมบูรณ์ของสัญญาณหมายถึงสัญญาณที่รักษารูปคลื่นและแอมพลิจูดดั้งเดิมในระหว่างการส่ง ในการประมวลผล PCBA การสร้างความมั่นใจว่าความสมบูรณ์ของสัญญาณเป็นส่วนสำคัญในการบรรลุการออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า ด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องทำการจับคู่เทอร์มินัลบนสายสัญญาณความเร็วสูงเพื่อหลีกเลี่ยงการรบกวนการสะท้อน การกำหนดเส้นทางที่แตกต่างกันบนสายสัญญาณสำคัญเพื่อลดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า

การป้องกันและการกรอง:

การป้องกันและการกรองเป็นวิธีสำคัญในการป้องกันการรบกวนจากแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก ในการประมวลผล PCBA การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกสามารถบล็อกได้โดยการเพิ่มฝาครอบป้องกันโลหะหรือชั้นป้องกันในตำแหน่งที่สำคัญ นอกจากนี้ตัวกรองสามารถเพิ่มลงในสายไฟและสายสัญญาณเพื่อกรองสัญญาณสัญญาณรบกวนความถี่สูงและปรับปรุงความสามารถในการต่อต้านการแทรกแซงของแผงวงจร

3. ความจำเป็นของการทดสอบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า

หลังจากการประมวลผล PCBA เสร็จสมบูรณ์การทดสอบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นขั้นตอนสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ตรงตามมาตรฐานและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง การทดสอบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้ารวมถึงการทดสอบการปล่อยรังสี, การทดสอบการปล่อยก๊าซที่ดำเนินการ, การทดสอบภูมิคุ้มกันที่แผ่รังสีและการทดสอบภูมิคุ้มกันที่ดำเนินการ ฯลฯ เพื่อประเมินประสิทธิภาพความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าของแผงวงจร

4. วิธีการทดสอบที่ใช้กันทั่วไป

วิธีการทดสอบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าทั่วไป ได้แก่ การสแกนใกล้สนามการวัดระยะไกลและการทดสอบประสิทธิภาพการป้องกันแม่เหล็กไฟฟ้า ผ่านการทดสอบเหล่านี้ปัญหาในการออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถค้นพบได้ในเวลาที่เหมาะสมและการปรับและการปรับปรุงที่สอดคล้องกันสามารถทำได้เพื่อให้แน่ใจว่าความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าของผลิตภัณฑ์

บทสรุป

ในกระบวนการประมวลผล PCBA การออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นลิงค์สำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์และความน่าเชื่อถือ ประสิทธิภาพความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าของแผงวงจรสามารถปรับปรุงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยเลย์เอาต์ที่สมเหตุสมผลการเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานและการออกแบบเส้นกราวด์เพื่อให้มั่นใจถึงความสมบูรณ์ของสัญญาณและการใช้มาตรการป้องกันและการกรอง ผ่านการทดสอบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าขั้นสูงปัญหาสามารถค้นพบและปรับปรุงในเวลาที่เหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์นั้นตรงตามมาตรฐานและข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง การออกแบบความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้าไม่เพียง แต่สามารถปรับปรุงคุณภาพของผลิตภัณฑ์และความน่าเชื่อถือได้ แต่ยังช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์ในตลาด