Mediante costura en PCB de 2 capas cuando la capa superior no está completamente molida

Estoy diseñando una PCB de 2 capas para un módulo LED y necesito asesoramiento sobre EMC/EMI. Sé que EMI tiene más que ver con los tiempos rápidos de subida y bajada y no con la frecuencia, pero publicaré los detalles de todos modos. La PCB tendrá un regulador de 5V conmutando a 400 kHz, varios controladores LED conmutables a frecuencias entre 600-900 kHz y el reloj del microcontrolador (sin oscilador de cristal) estará a 32 MHz. Las señales de datos estarán en el rango de 100 kHz. Hemos tenido problemas de cumplimiento de EMC en el pasado en otras PCB donde, especialmente, la señal del reloj causó EMI que violó los estándares europeos más estrictos. Así que estoy tratando de usar todas las opciones de diseño disponibles para cumplir con los requisitos de EMC.

Sin embargo, también queremos mantener bajos los costos e optar por una PCB de 2 capas si es posible. La capa inferior será un vertido de tierra. La capa superior tendrá un seguimiento de alimentación de CC para suministrar energía a todos los componentes. Tendrá todos los rastros de señal, rastros de energía LED y el resto se llenará con un vertido en el suelo.

Mi pregunta se relaciona con la costura a través. Escuché que se puede usar para reducir EMI, pero para ser honesto, no tengo mucha experiencia en este departamento. Incluso a 10 veces la frecuencia del reloj (320 MHz), la longitud de onda es de 0,9 metros, que es más de 3 veces la longitud de la PCB. Entonces mis preguntas son las siguientes:

1) ¿Ayudará hacerlo a través de costura aquí en su opinión?

2) Si ayuda, dado que solo tengo 2 capas y no puedo hacer un vertido GND completo en la capa superior, ¿puedo ejecutar un seguimiento GND alrededor de todo el perímetro de la capa superior y ejecutar todas las vías a lo largo de ese seguimiento? También habrá un vertido en el suelo en la capa superior, pero este es un tablero bastante densamente poblado y el vertido en el suelo cubrirá solo una fracción de la capa superior. ¿Funcionará este rastro alrededor del perímetro en la parte superior conectado a GND como se supone que debe funcionar una jaula de Faraday a través de la costura, o estoy confundido?

3) Dado que la longitud de onda es 3 veces la longitud de mi PCB, ¿puedo espaciar las vías con una separación de 2 mm más o menos? ¿O espaciarlos muy cerca también causará problemas? ¿Puede recomendar algún espaciado apropiado para las vías?

4) Si tiene alguna otra sugerencia para minimizar la EMI, compártala conmigo.

Gracias por cualquier ayuda que pueda brindar.

Es probable que cuatro preguntas en una atraigan a Close debido a que son demasiado amplias. ¿Puedes "aligerar" el bloque de texto con algunas imágenes de ejemplo?

Respuestas (2)

En un tablero de dos capas, la costura a través probablemente no sea tan útil. Las dos cosas más importantes para reducir la EMI:

  • asegúrese de que el plano de tierra sea continuo por debajo de las trazas de alimentación, de modo que la ruta de retorno esté lo más cerca posible de la traza de alimentación. En una placa de dos capas, esto significa que las conexiones de alimentación cruzadas serán difíciles y deben evitarse en la medida de lo posible. Probablemente una de las formas menos malas, pero todavía malas:

Cruzando un rastro de poder

  • filtre la fuente de alimentación cerca de los circuitos integrados para que los componentes de alta frecuencia no alcancen las pistas más largas (es decir, tapas de desacoplamiento y posiblemente también algunos inductores)

Para minimizar la radiación, dibuje los diversos caminos de RETORNO para las corrientes y haga esos bucles estrechos (la salida I y el retorno I están muy juntos).

Para minimizar la radiación, necesita el mismo potencial en ambos extremos de una lámina GND. Por lo tanto, al menos cose los extremos de las regiones GND al plano posterior.