PCB 설계 소프트웨어에서 사용할 수 있는 EMI 차폐 기법

Zachariah Peterson
|  작성 날짜: 칠월 8, 2021  |  업데이트 날짜: 십이월 23, 2022
EMI 차폐 기법

전자기 간섭(EMI)은 전 세계 정부가 전자 장치가 발생시키거나 수신할 수 있는 EMI의 양에 대해 제한을 두는 문제입니다. 귀하의 전자 장치는 의도하지 않은 방사를 방지하고 매우 높은 주파수 값까지 전도 잡음을 억제하도록 설계되어야 합니다. 이것은 PCB 레이아웃의 모든 회로에 필터링을 추가하는 단순한 문제가 아니라, 전체 시스템과 그 구성을 고려하는 것입니다.

현대적인 EMI 차폐 기술은 PCB 설계에서 두 가지 영역으로 나뉩니다: 보드 레벨 전자기 차폐와 인클로저 레벨 전자기 차폐. EMC 테스트를 통과하는 데 도움이 되는 몇 가지 보드 레이아웃 관행이 있으며, 시스템에서 과도한 EMI가 감지되는 것을 방지하는 데 도움이 되는 인클로저의 몇 가지 간단한 변경 사항이 있습니다. 올바른 PCB 설계 소프트웨어를 사용하면 설계자는 두 세트의 솔루션을 모두 구현하고 제조업체가 설계를 올바르게 구축할 수 있도록 충분한 문서를 제공할 수 있습니다.

ALTIUM DESIGNER®

현대적인 EMI 차폐 기술을 구현하기 위한 고급 레이아웃 도구가 있는 PCB 설계 소프트웨어.

오늘날의 현대 장치는 시장에 출시되기 위해서는 전자기 호환성(EMC) 테스트를 거쳐야 합니다. 이러한 테스트의 개념은 간단합니다: 전자 장치에서 방출되는 전자기 방사를 측정하고 그로 인한 전자기 간섭을 측정합니다. 만약 보드가 이러한 테스트를 통과하지 못한다면, 설계자에게 다시 작업을 위해 돌아가야 하며, 이는 더 많은 비용과 새 프로젝트를 완성하기 위한 시간이 더 필요하다는 것을 의미합니다. 그러나, PCB 설계 소프트웨어에서 구현할 수 있는 몇 가지 기본적인 설계 전략을 통해 이러한 테스트를 성공적으로 통과할 수 있습니다.

보드 수준의 해결책이 실패할 경우, EMI 차폐는 인클로저 내에도 구현될 수 있습니다. 만약 여러분이 보드와 인클로저를 재작업하여 이러한 해결책을 구현해야 했던 적이 있다면, 보드에 변경 사항을 효율적이고 빠르게 구현하는 것이 얼마나 중요한지 알고 있을 것입니다. Altium Designer의 완벽한 PCB 레이아웃 기능 세트와 MCAD 협업 스위트는 두 가지 세트의 EMI 차폐 기술을 구현하는 데 이상적인 도구입니다.

레이아웃에서 PCB EMI 차폐 기술 구현하기

EMI 차폐 기술을 적용하는 몇 가지 간단하지만 효과적인 방법이 있습니다. 일부 구성 요소 및 재료 회사는 다양한 주파수를 대상으로 하는 특수 전자기 차폐 재료를 공급합니다. 필터와 최적의 레이아웃 관행과 같은 초기 방법이 실패할 때, PCB 레이아웃에서 다음 기능을 사용할 수 있습니다:

  • 금속 회로 기판 차폐 캔은 과도한 전자기 방사를 억제하기 위해 소음이 심한 회로 주변에 맞춤 제작 및 장착될 수 있습니다.
  • 엘라스토머 전자기 차폐 재료는 PCB 레이아웃의 특정 구성 요소 및 커넥터를 대상으로 하여 전자기 방사를 억제하는 데 사용될 수 있습니다.
  • 고전기 전도성 메쉬 재료는 특히 플렉스 또는 리지드-플렉스 보드에서 강성 차폐 캔에 대한 유연한 대안으로 사용될 수 있습니다.
  • 분리된/스타 그라운드를 균일한 그라운드 평면으로 대체하면 다수의 접지 지점을 제공하고 전도성 회로 기판 차폐 재료를 쉽게 접지할 수 있도록 도와줍니다.
  • 페라이트 비드, 막대, 및 판은 전통적인 필터 회로가 실패했을 때 대상을 지정한 EMI 필터로 사용될 수 있습니다.

이것들은 다양한 공급업체에서 접근할 수 있는 몇 가지 간단한 방법 및 구성 요소이며, PCB 설계 소프트웨어에 통합될 수 있습니다. 그러나 설계가 EMC 테스트를 통과할 수 있도록 PCB 레이아웃에 몇 가지 모범 사례를 구현해야 합니다.

최고의 PCB 레이아웃 도구는 EMI 차폐를 추가하는 데 도움을 줍니다

PCB 레이아웃이 어떻게 배열되어 있는지에 따라, 설계에서 구리 특성의 배열 덕분에 EMI 차폐를 제공할 수도 있습니다. 설계가 어떻게 라우팅되고 PCB 스택업이 어떻게 구성되는지에 따라 전자 장치가 EMC 테스팅을 통과할 수 있는지에 영향을 미칩니다. Altium Designer와 같은 최고의 PCB 레이아웃 유틸리티를 사용하면, 최적의 라우팅 및 레이아웃 관행을 쉽게 구현하여 EMI를 방지하고 설계에 추가적인 EMI 차폐 재료를 적용할 수 있습니다.

PCB layout EMI shielding materials
Altium Designer는 고품질의 PCB 레이아웃을 만드는 데 필요한 모든 것을 포함하고 있습니다.

인클로저 수준 EMI 차폐 기술

보드 레벨의 EMI 차폐 조치가 효과적이지 않을 때, 즉 고주파 대역을 해결할 수 없거나 EMI가 너무 강렬한 경우, 예를 들어 고전류 스위칭 레귤레이터에서 볼 수 있는 경우가 있습니다. 이 경우, 인클로저 레벨의 EMI 차폐 기술을 사용할 수 있습니다. 이러한 기술에는 다음이 포함됩니다:

  • 인클로저의 틈을 막기 위해 금속 캔이나 메쉬 재료를 맞닿는 표면에 적용하기
  • 하네스와 파이프 피팅의 맞닿는 표면에 유연한 엘라스토머 재료 적용하기
  • 플라스틱 인클로저 내에 접지된 메쉬나 금속 시트를 적용하여 가벼운 전자기 차폐 케이지 생성하기
  • 원형 맞닿는 표면에 고전도성 가스켓 EMI 차폐 재료 사용하기

이러한 해결책은 간단하지만, EMI 문제가 있는 경우 인클로저에서 전자기 방사를 방지하는 데 효과적입니다. 이러한 해결책은 일반적으로 광대역에서 고주파까지 적용되며, PCB 레이아웃을 수정하거나 인클로저에 소규모 변경을 요구하지 않기 때문에 비용 효율적인 경향이 있습니다. 이러한 회로 보드 차폐, 인클로저, 보드 레벨 요구 사항은 성공적인 제조를 보장하기 위해 표준 문서를 통해 제작 및 조립 팀에게 전달되어야 합니다.

전원 공급 장치 설계를 위한 PCB 레이아웃 기능의 완벽한 세트

대량 생산 중에는 제조업체와 조립업체가 이러한 재료를 어떻게 사용할지, 어디에 적용해야 할지 알아야 합니다. 설계자가 기계적 간섭을 일으키지 않고 이러한 솔루션을 구현할 수 있도록 하기 위해서는 기계 설계 팀이 MCAD 소프트웨어에서 PCB에 접근하여 EMI 차폐 재료가 추가된 인클로저와의 백체크를 완료할 수 있어야 합니다. 또한, 조립 과정에서 이러한 요구 사항을 인지하고 있어야 하며, 이는 표준 도면에 명확하게 전달되어야 합니다.

Altium Designer는 최고의 PCB 레이아웃 도구를 제공하는 것 이상을 합니다. 설계자는 자신의 보드를 인기 있는 MCAD 애플리케이션으로 가져와 전자기 방사 및 간섭을 억제하기 위한 차폐 조치가 포함된 인클로저를 설계할 수 있습니다. 인클로저 요구 사항이 정의되면, Altium Designer의 Draftsman 유틸리티를 사용하여 이를 표준 조립 문서 및 도면에 쉽게 작성할 수 있습니다. 제품 개발 및 제조를 위한 전체 도구 세트를 갖게 됩니다.

EMI shielding materials manufacturing
Altium Designer의 Draftsman 유틸리티를 사용하여 EMI 차폐 재료 요구 사항을 사용하여 제작 및 조립 문서를 쉽게 생성하고 사용자 정의할 수 있습니다.

PCB EMI 차폐 디자인을 위한 완벽한 도구 세트

Altium Designer는 다른 디자인 애플리케이션과 통합되는 업계 최고의 PCB 레이아웃 프로그램입니다. SolidWorks, PCT Creo, Autodesk Inventor, Fusion 360과의 통합 덕분에 PCB 디자이너와 기계 팀은 보드 레벨과 인클로저 레벨에서 EMI 차폐 기술을 함께 구현할 수 있습니다. 디자인 데이터에서 필요한 출력을 빠르게 생성하는 데 필요한 모든 것이 Altium Designer에 포함되어 있어, 제품 개발 팀에 PCB 디자인 및 제조를 위한 완벽한 솔루션을 제공합니다.

Altium의 규칙 기반 PCB 디자인 소프트웨어에서 생산성 유지하기

Altium Designer의 회로 설계, 레이아웃 및 문서화 기능은 규칙 기반 설계 엔진 덕분에 함께 작동하도록 구축되었습니다. Altium Designer만큼 생산성이 높고 사용하기 쉬운 디자인 플랫폼은 없습니다. Altium Designer를 사용할 때, 설계 도구는 PCB 레이아웃을 생성하면서 설계 오류를 잡아내는 데 도움을 주어, 고급 전자 설계에서 생산성을 유지할 수 있게 합니다.

EMI shielding techniques MCAD
Altium Designer는 EMI 차폐 기술을 구현하는 데 필요한 모든 것을 포함하고 있습니다.

EMI 감소를 위한 전자기 차폐는 복잡한 주제이지만, PCB 레이아웃에서 전자기 방사 및 간섭을 줄이는 것은 시장에 출시되는 제품에 있어 중요합니다. 다른 업계 표준 설계 애플리케이션과 통합되는 최고의 PCB 레이아웃 소프트웨어를 사용하면 여기서 논의된 EMI 차폐 기술을 구현하고 설계를 완전히 제어할 수 있습니다. EMI 억제 전략의 핵심으로 Altium Designer를 선택하십시오. 이는 PCB 설계 도구의 완벽한 세트를 제공합니다.

Altium Designer on Altium 365은 지금까지 소프트웨어 개발의 세계에 국한되었던 전자 산업에 전례 없는 수준의 통합을 제공하여, 디자이너가 집에서 작업하고 전례 없는 효율성 수준에 도달할 수 있게 합니다.

Altium Designer on Altium 365로 할 수 있는 일의 표면만 긁었습니다. 더 심층적인 기능 설명을 확인하려면 제품 페이지를 확인하거나 EMI 차폐에 대해 더 알아보기 위한 On-Demand Webinars 중 하나를 확인하세요.

작성자 정보

작성자 정보

Zachariah Peterson은 학계 및 업계에서 폭넓은 기술 분야 경력을 가지고 있으며, 지금은 전자 산업 회사에 연구, 설계 및 마케팅 서비스를 제공하고 있습니다. PCB 업계에서 일하기 전에는 포틀랜드 주립대학교(Portland State University )에서 학생들을 가르치고 랜덤 레이저 이론, 재료 및 안정성에 대한 연구를 수행했으며, 과학 연구에서는 나노 입자 레이저, 전자 및 광전자 반도체 장치, 환경 센서, 추계학 관련 주제를 다루었습니다. Zachariah의 연구는 10여 개의 동료 평가 저널 및 콘퍼런스 자료에 게재되었으며, Zachariah는 여러 회사를 위해 2천여 개의 PCB 설계 관련 기술 문서를 작성했습니다. Zachariah는 IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society 및 PCEA(Printed Circuit Engineering Association)의 회원입니다. 이전에는 양자 전자 공학의 기술 표준을 연구하는 INCITS Quantum Computing Technical Advisory Committee에서 의결권이 있는 회원으로 활동했으며, 지금은 SPICE 급 회로 시뮬레이터를 사용하여 광자 신호를 나타내는 포트 인터페이스에 집중하고 있는 IEEE P3186 Working Group에서 활동하고 있습니다.

관련 자료

관련 기술 문서

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