提問：現(xiàn)在設(shè)備越來越小型化，高密度 PCB 成為主流，板卡尺寸和形狀受限于設(shè)備外殼，很難隨意調(diào)整。在這種情況下，如何平衡 EMC 設(shè)計(jì)與板卡尺寸、形狀的限制？回答：高密度 PCB 的特點(diǎn)是元器件密度高、走線密集、板卡尺寸小、形狀可能為適配外殼而采用異形設(shè)計(jì)，這給 EMC 設(shè)計(jì)帶來了很大挑戰(zhàn)。平衡 EMC 與板卡尺寸、形狀限制的核心邏輯是 “在有限空間內(nèi)，通過板型優(yōu)化、走線設(shè)計(jì)和器件選型，最大化提升 EMC 性能”，具體可以從以下四個方面入手。

第一，優(yōu)化板卡形狀，減少電磁熱點(diǎn)。

高密度 PCB 常因適配設(shè)備外殼采用異形設(shè)計(jì)，此時(shí)要盡量避免尖角、窄邊等結(jié)構(gòu)，將尖角改為圓角（圓角半徑不小于 1mm），減少電場集中。比如在手機(jī)主板設(shè)計(jì)中，為適配攝像頭模組，板卡會做局部切角，但會將切角邊緣設(shè)計(jì)為圓角，避免產(chǎn)生輻射干擾。同時(shí)，要保證板卡的主要區(qū)域?yàn)榫匦危奖悴贾猛暾牡仄矫婧推帘谓Y(jié)構(gòu)。捷配在處理高密度 PCB 訂單時(shí)，會建議客戶盡量減少異形結(jié)構(gòu)，若必須采用，需對邊緣進(jìn)行圓角處理。

 

第二，采用多層板設(shè)計(jì)，利用板層結(jié)構(gòu)提升 EMC 性能。

高密度 PCB 通常采用 4 層及以上的多層板設(shè)計(jì)，這為 EMC 設(shè)計(jì)提供了便利。可以通過內(nèi)層布置完整的地平面和電源平面，減少輻射干擾和傳導(dǎo)干擾。比如在 6 層板設(shè)計(jì)中，將第 2 層和第 5 層設(shè)計(jì)為地平面，中間層布置信號走線，地平面可以有效吸收輻射能量，同時(shí)減少信號間的耦合。此外，多層板還可以通過埋孔和盲孔技術(shù)，減少表面走線長度，進(jìn)一步提升 EMC 性能。

 

第三，優(yōu)化器件選型和布局，減少干擾源。

在高密度 PCB 中，器件選型和布局對 EMC 性能的影響很大。要選擇低輻射、低功耗的元器件，比如采用貼片元器件代替插件元器件，減少引腳帶來的輻射。布局時(shí)，要將干擾源（如電源模塊、高頻芯片）和敏感器件（如 MCU、傳感器）分開布置，避免干擾耦合。比如在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的 PCB 設(shè)計(jì)中，將 WiFi 模塊（干擾源）布置在板卡邊緣，將 MCU（敏感器件）布置在板卡中心，中間通過地平面隔離。同時(shí)，要保證器件布局緊湊，縮短走線長度，減少輻射面積。

第四，采用特殊工藝，提升 EMC 防護(hù)能力。

在高密度 PCB 中，可以采用一些特殊工藝來提升 EMC 性能，比如在板卡表面噴涂電磁屏蔽涂層，減少輻射干擾；采用差分走線技術(shù)，減少信號反射和輻射；采用濾波電容靠近引腳布置，抑制傳導(dǎo)干擾。捷配在 PCB 生產(chǎn)中，可以提供電磁屏蔽涂層、高精度差分走線等工藝，幫助客戶提升高密度 PCB 的 EMC 性能。

 

此外，在高密度 PCB 設(shè)計(jì)中，還可以通過仿真工具提前預(yù)測 EMC 性能，比如使用電磁仿真軟件模擬板卡的輻射和傳導(dǎo)干擾，提前發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化。在 PCB 打樣階段，要進(jìn)行充分的 EMC 測試，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。

 

    平衡高密度 PCB 的 EMC 設(shè)計(jì)與板卡尺寸、形狀限制，需要從板型優(yōu)化、板層結(jié)構(gòu)、器件選型和特殊工藝等多方面入手。工程師在設(shè)計(jì)時(shí)，要充分利用多層板的優(yōu)勢，結(jié)合仿真工具和測試驗(yàn)證，在有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)高 EMC 性能。