RU2444162C2 - Многослойная печатная плата - Google Patents
Многослойная печатная плата Download PDFInfo
- Publication number
- RU2444162C2 RU2444162C2 RU2008106186/07A RU2008106186A RU2444162C2 RU 2444162 C2 RU2444162 C2 RU 2444162C2 RU 2008106186/07 A RU2008106186/07 A RU 2008106186/07A RU 2008106186 A RU2008106186 A RU 2008106186A RU 2444162 C2 RU2444162 C2 RU 2444162C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- interference
- conductors
- printed circuit
- circuit board
- printed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технике электрического печатного монтажа, в частности к конструкциям печатных плат для аппаратуры общего и специального назначения. Технический результат предлагаемого изобретения - повышение качества защиты печатных плат от воздействия электромагнитных полей (ЭМП). Достигается тем, что в многослойной печатной плате, состоящей из сигнальных диэлектрических сигнальных слоев, содержащих топологический рисунок печатного монтажа, чередующихся с экранирующими слоями, выполненными в виде сетки, которая снабжена печатными проводниками, повторяющими конфигурацию топологического рисунка соседнего сигнального слоя, сигнальные проводники размещаются с учетом производимого ими излучения.
Description
Изобретение относится к технике электрического печатного монтажа, в частности к конструкциям печатных плат для аппаратуры общего и специального назначения.
При использовании печатных плат в быстродействующих аналоговых и цифровых устройствах печатные проводники на плате становятся источниками излучения электромагнитных полей (ЭМП). В результате воздействия высокочастотных ЭМП возможно нарушение работоспособности устройств. Традиционным решением в конструировании печатных плат является применение чередующихся экранирующих слоев с максимально возможной площадью экранирования. Однако с ростом быстродействия аппаратуры это не обеспечивает достаточно эффективную защиту от внутренних электромагнитных помех, обусловленных излучением, производимым печатными проводниками.
Известна конструкция многослойной платы, состоящей из нескольких склеенных между собой сигнальных слоев, имеющих топологический рисунок печатного монтажа и заданные электрические связи между слоями, причем для обеспечения контролируемых перекрестных наводок многослойная печатная плата снабжена сплошными экранирующими слоями, накоротко соединенными со слоем «земля» по переменному току [1].
Недостатками данной конструкции являются:
во-первых, резкое увеличение вероятности отказа с увеличением габаритных размеров платы при использовании сплошных экранирующих слоев из-за расслоения вследствие различных физических свойств диэлектрика и проводящего слоя;
во-вторых, значительное увеличение уровня внутренних электромагнитных помех при применении печатной платы в быстродействующих устройствах, вызванное воздействием высокочастотных ЭМП;
в-третьих, применение сплошных экранирующих слоев ведет к увеличению веса печатной платы.
Известна также конструкция многослойной печатной платы, состоящая из нескольких сигнальных слоев с топологическим рисунком печатного монтажа, чередующихся с экранирующими слоями, выполненными в виде сетки, что позволяет снизить вес платы и повысить ее надежность вследствие меньшей вероятности ее расслоения [2].
Недостатками данной конструкции являются:
во-первых, низкая помехоустойчивость и сильное влияние перекрестных наводок при наличии проводников различного сечения и конфигурации, что обуславливает ее неприменимость при работе на повышенных частотах, при малых временах нарастания и спада информационного сигнала и при использовании приборов с высоким входным сопротивлением, причем с увеличением площади многослойной платы указанные недостатки резко возрастают;
во-вторых, значительное увеличение уровня внутренних электромагнитных помех при применении печатной платы в быстродействующих устройствах, вызванное воздействием высокочастотных ЭМП.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является конструкция многослойной печатной платы, которая состоит из диэлектрических сигнальных слоев, содержащих топологический рисунок печатного монтажа, а также экранирующих слоев, выполненных в виде сетки и снабженных печатными проводниками, повторяющими конфигурацию проводников ближайшего сигнального слоя [3].
Недостатком данной конструкции является то, что при применении печатной платы в быстродействующих устройствах, значительно увеличивается уровень внутренних электромагнитных помех, из-за воздействия ЭМП.
Технический результат предлагаемого изобретения - повышение качества защиты печатных плат от воздействия ЭМП.
Технический результат достигается тем, что в многослойной печатной плате, состоящей из сигнальных диэлектрических сигнальных слоев, содержащих топологический рисунок печатного монтажа, чередующихся с экранирующими слоями, выполненными в виде сетки, которая снабжена печатными проводниками, повторяющими конфигурацию топологического рисунка соседнего сигнального слоя, сигнальные проводники размещаются с учетом производимого ими излучения.
Для учета излучения, производимого печатными проводниками, и снижения уровня перекрестных помех, в процессе трассировки печатных проводников рассчитывают уровень электромагнитных помех внутри печатной платы, вызванных излучением сигнальных проводников. Для расчета уровня помех все сигнальные проводники каждого слоя многослойной печатной платы условно разбиваются на элементарные отрезки, каждый из которых представляется в виде элементарного излучателя. Поочередно выбираются проводники в качестве «приемников» помех и рассчитывается уровень электромагнитных помех Uпом в них как сумма наводок от элементарных отрезков остальных печатных проводников, при условии, что наводки сложатся синфазно. В расчете на наихудший случай предполагается, что в проводниках «источниках» помех действуют электрические сигналы на максимальной рабочей частоте для данной печатной платы.
Амплитуда помехи, наводимой j-м элементарным отрезком «источником» помех, в i-м отрезке, «приемнике» помех, определяемая по формуле
где Im - амплитуда тока в активных проводниках «источниках» помех; Δl - длина элементарного отрезка; µr - магнитная проницаемость основания печатной платы; εr - диэлектрическая проницаемость основания печатной платы; λi - длина волны в активных проводниках «источниках» помех; r - расстояние между элементарными отрезками «источником» и «приемником» помех; θ - сферическая координата отрезка «приемника» относительно отрезка «излучателя»; α - угол между осями элементарных отрезков «приемника» и «излучателя».
Суммарный уровень электромагнитных помех в проводнике «приемнике» рассчитывается по формуле
где N1 - количество элементарных отрезков на проводнике «приемнике» помех; N2 - количество элементарных отрезков в проводниках «источниках» помех.
Выбирается допустимый уровень помех в сигнальных проводниках Uдоп, если для какого-либо из сигнальных печатных проводников не выполняется неравенство Uпом<Uдоп, то выбирается другой вариант размещения печатных проводников и процедура расчета повторяется.
Таким образом, предлагаемая конструкция многослойной печатной платы позволит получить оптимальный вариант топологии печатной платы, отвечающий минимальному уровню перекрестных помех.
Источники информации
1. Долкарт В.М., Новик Г.Х. Конструктивные и электрические характеристики многослойных печатных плат. М., Советское радио, 1974, 88 с.
2. ОСТ 4 Г0.10.011. Редакция 1-70 «Платы печатные. Конструирование», с.14, п.6.25, 6.26.
3. SU 2029434 A, 15.07.1983. Многослойная печатная плата (прототип).
Claims (1)
- Многослойная печатная плата, состоящая из сигнальных диэлектрических слоев с топологическим рисунком печатного монтажа, чередующихся с экранирующими слоями, выполненными в виде сетки, на которую нанесены печатные проводники, повторяющие конфигурацию топологического рисунка соседнего сигнального слоя, отличающаяся тем, что в процессе трассировки сигнальных печатных проводников рассчитывается уровень электромагнитных помех, наводимых проводниками друг на друга, для расчета уровня помех все сигнальные проводники каждого слоя многослойной печатной платы условно разбиваются на элементарные отрезки, каждый из которых представляется в виде элементарного излучателя, поочередно выбираются проводники в качестве «приемников» помех и рассчитывается уровень электромагнитных помех Uпом в них как сумма наводок от элементарных отрезков остальных печатных проводников при условии, что в проводниках «источниках» помех действуют электрические сигналы на максимальной рабочей частоте для данной печатной платы, а наводки складываются синфазно, далее выбирается допустимый уровень помех в сигнальных проводниках Uдоп, если для какого-либо из сигнальных печатных проводников не выполняется неравенство Uпом<Uдоп, то выбирается другой вариант размещения печатных проводников, и процедура расчета повторяется, при этом величина наводимого напряжения помехи в печатном проводнике «приемнике» рассчитывается по формуле
,
где N1 - количество элементарных отрезков на проводнике «приемнике» помех; N2 - количество элементарных отрезков в проводниках «источниках» помех; Uij - амплитуда помехи, наводимой j элементарным отрезком «источником» помех, в i отрезке «приемнике» помех, определяемая по формуле
,
где Im - амплитуда тока в активных проводниках «источниках» помех; Δl - длина элементарного отрезка; µr - магнитная проницаемость основания печатной платы; εr - диэлектрическая проницаемость основания печатной платы; λi - длина волны в активных проводниках «источниках» помех; r - расстояние между элементарными отрезками «источником» и «приемником» помех; θ - сферическая координата отрезка «приемника» относительно отрезка «излучателя»; α - угол между осями элементарных отрезков «приемника» и «излучателя».
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008106186/07A RU2444162C2 (ru) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Многослойная печатная плата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008106186/07A RU2444162C2 (ru) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Многослойная печатная плата |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008106186A RU2008106186A (ru) | 2009-08-27 |
| RU2444162C2 true RU2444162C2 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=41149262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008106186/07A RU2444162C2 (ru) | 2008-02-18 | 2008-02-18 | Многослойная печатная плата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2444162C2 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU225337U1 (ru) * | 2023-04-03 | 2024-04-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Многослойная печатная плата для магистрали CompactPCI |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1029434A1 (ru) * | 1981-08-03 | 1983-07-15 | Предприятие П/Я В-8893 | Многослойна печатна плата |
| EP0391527A1 (en) * | 1989-04-07 | 1990-10-10 | Tektronix Inc. | Circuit board configuration for reducing signal distortion |
| RU2260928C1 (ru) * | 2004-02-24 | 2005-09-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Радиоэлектронный блок с внутриплатной экранировкой |
-
2008
- 2008-02-18 RU RU2008106186/07A patent/RU2444162C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1029434A1 (ru) * | 1981-08-03 | 1983-07-15 | Предприятие П/Я В-8893 | Многослойна печатна плата |
| EP0391527A1 (en) * | 1989-04-07 | 1990-10-10 | Tektronix Inc. | Circuit board configuration for reducing signal distortion |
| RU2260928C1 (ru) * | 2004-02-24 | 2005-09-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Радиоэлектронный блок с внутриплатной экранировкой |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДОЛКАРТ В.М., НОВИК Г.Х. Конструктивные и электрические характеристики многослойных печатных плат. - М.: Советское радио, 1974, с.33, 34, 40. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU225337U1 (ru) * | 2023-04-03 | 2024-04-17 | Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации | Многослойная печатная плата для магистрали CompactPCI |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008106186A (ru) | 2009-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5926377A (en) | Multilayer printed board | |
| JP4220987B2 (ja) | 雑音特性が改善された高周波信号伝送線路 | |
| US6150895A (en) | Circuit board voltage plane impedance matching | |
| CN1201366A (zh) | 印刷电路板 | |
| JP2019534669A (ja) | ワイヤレス電力送信システム用の干渉フィルタ | |
| JP2013214705A (ja) | 櫛歯構造のシールド層及びそのワイヤレス充電トランスミッター | |
| US20110278947A1 (en) | Antenna device, transponder reader, induction cooker | |
| JP2013539218A5 (ru) | ||
| JP2013539218A (ja) | 高周波に使用するための多平面印刷配線板 | |
| RU2444162C2 (ru) | Многослойная печатная плата | |
| CN112117971B (zh) | 一种pcb板上的晶振电路、pcb板以及服务器 | |
| US4760355A (en) | Electromagnetic emission control system | |
| KR101179399B1 (ko) | 크로스토크를 저감하기 위한 인쇄회로기판 | |
| US9479362B2 (en) | Differential transmission line with common mode notch filter | |
| JP2014127889A (ja) | 回路基板およびこれを搭載した電子装置、回路基板の生産方法 | |
| RU2324306C2 (ru) | Многослойная печатная плата с защитным покрытием | |
| US8208271B2 (en) | Printed board and image formation apparatus | |
| JP6238605B2 (ja) | プリント回路板及び電子機器 | |
| JP2007335811A (ja) | プリント配線板及び電子機器 | |
| CN1929714A (zh) | 降低电磁干扰的屏蔽装置 | |
| CN219999912U (zh) | 一种抗emi干扰的电路板 | |
| Lee et al. | Radiation from a PCB trace with broadband harmonic frequency signals | |
| RU2551838C1 (ru) | Многослойная печатная плата с двухслойным защитным покрытием | |
| JP2013179179A (ja) | 配線板、電子ユニット及び配線板の製造方法 | |
| JP2009105630A (ja) | 配線回路基板 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110928 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140627 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160219 |