ZHDA339 October   2026 MSPM0G3105-Q1 , MSPM0G3106-Q1 , MSPM0G3107-Q1 , MSPM0G3505-Q1 , MSPM0G3506-Q1 , MSPM0G3507-Q1 , MSPM0L1227-Q1 , MSPM0L1228-Q1 , MSPM0L2227-Q1 , MSPM0L2228-Q1 , MSPM33C321A

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1.     电路中的电磁场是如何产生的？
    2.     近场和远场电磁场
  5. 2电子设计中的常见 EMI 源
    1. 2.1 电阻器
      1. 2.1.1 等效串联电感 (ESL)
      2. 2.1.2 并联电容
      3. 2.1.3 对地寄生电容
    2. 2.2 电容器
      1. 2.2.1 等效串联电阻 (ESR)
      2. 2.2.2 等效串联电感 (ESL)
      3. 2.2.3 漏电电阻
      4. 2.2.4 电介质吸收（吸收效应）
    3. 2.3 电感器
      1. 2.3.1 直流电阻 (DCR)
      2. 2.3.2 寄生电容
      3. 2.3.3 磁芯损耗（磁寄生效应）
    4. 2.4 分立式元件 EMI 注意事项总结
    5. 2.5 设计缺陷
    6. 2.6 MCU 特定的来源
      1. 2.6.1 时钟电路和振荡器
    7. 2.7 其他常见来源
      1. 2.7.1 高速数字总线
      2. 2.7.2 I/O 输出切换
      3. 2.7.3 悬空元件
      4. 2.7.4 外部环境源
  6. 3更大限度减少 EMI 和优化电路板性能的缓解技术
    1. 3.1 电源电容器选型与布置
    2. 3.2 电容器放置
    3. 3.3 层堆叠优化
      1. 3.3.1 良好的堆叠特性
      2. 3.3.2 拼接和屏蔽优化技术
    4. 3.4 布线
    5. 3.5 无源 π 型滤波
    6. 3.6 屏蔽、接地和电缆边界
    7. 3.7 瞬态和 ESD 电流路径
  7. 4EMC 验证和故障排查
    1. 4.1 发射和抗扰度视为端口问题
    2. 4.2 预合规性测量工具套件
    3. 4.3 频率到结构的调试方法
    4. 4.4 解读常见频谱特征
    5. 4.5 集成设计审阅检查清单
  8. 5结语

3.3.2 拼接和屏蔽优化技术

当信号改变所在层时，其返回电流的物理位置也必须随之改变。相邻的接地过孔可为返回电流提供一条在接地平面之间传输的较短垂直路径。如果没有过孔，电流可能会流向较远的平面连接点或去耦电容器，从而形成较大的三维环路。这种绕行会增加环路面积，并可能产生模式转换、串扰和辐射。

实用布置指南：

  • 当信号在不同层之间切换时，应在每个高速信号过孔旁布置至少一个接地拼接过孔。对于差分对，应对称布置接地过孔，以避免差分对经历不平衡的切换。
  • 如果信号从以一个接地平面为基准的层切换到以另一个接地平面为基准的层，应在信号过孔附近添加连接这两个平面的接地过孔。
  • 如果信号的基准从接地平面变为电源平面，应在两个平面之间布置一个局部去耦电容器作为高频返回桥，并将其靠近切换位置放置。如果可能，最好避免这种情况。
  • 对于时钟、复位、快速 GPIO、SPI、SerDes、USB、以太网、LVDS、MIPI 和 RF 网络，应将每个过孔切换视为射频结构，而不是简单的拓扑连接。
  • 应避免在平面空隙上方、平面边缘附近或大面积反焊盘间隙旁进行过孔换层，因为这些位置会去除局部基准铜箔。
  • 紧凑型信号过孔加接地过孔组合的行为更接近受控的垂直互连结构。在极高数据速率下，完整的几何结构至关重要：信号过孔的孔壁直径、接地过孔间距、反焊盘形状、背钻深度、焊盘堆叠结构、平面间距和对称性都会影响阻抗和谐振。
  • 当两层均以接地平面为基准时，应在高速信号过孔附近布置接地过孔。
  • 对于差分对，应保持信号过孔和返回过孔的几何结构对称，以限制共模转换。
  • 如果基准在电源平面与接地平面之间发生变化，请添加带有电容器的局部高频平面桥，或者最好避免基准发生变化。
  • 在极高数据速率下，应将反焊盘形状、过孔残桩、孔壁直径、平面间距和背钻结构纳入互连模型。
表 3-3 过孔实现和注意事项
用例初始间距/距离原因注意事项
信号过孔返回拼接在可行情况下，与信号过孔保持 1mm 至 3mm 的距离使返回电流的换层位置保持在局部区域遵守阻抗、反焊盘、差分对对称性及制造商规定的间距要求
差分对层切换在换层位置附近设置两个接地过孔或对称的过孔对减少不平衡和共模转换避免仅在差分对一侧附近不对称地去除反焊盘区域
板边缘接地栅在最高关注频率下为 λ/20 间距；对于一般数字电路板，通常为 2mm 至 5mm减少边缘场和边缘辐射不要认为接地栅能够修复内部不良的返回路径
有噪声转换器边界以热区周围 2mm 至 5mm 的间距作为起点限制磁场，并将局部覆铜连接到主基准平面将开关节点铜箔限制在边界内，并使其远离接地栅的间隙
连接器屏蔽层/机箱边界在机械条件允许的范围内，尽可能靠近连接器外壳和 ESD 返回路径布置防止电缆电流扩散到逻辑地需要制定明确的机箱/数字地策略
大面积低噪声覆铜采用 10mm 至 20mm 的网格间距，支持低频等电位防止覆铜悬空并降低平面阻抗不要形成孤立的铜碎屑或蚀刻死角