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放射エミッションの基板対策ノウハウの紹介

本記事では、CISPR25試験で良好な結果が得られた製品の基板設計ノウハウを紹介いたします。EMI放射エミッションを抑えるGNDベタ・高密度ビア、FG筐体接続、エッジ処理の3ポイントを実例写真とともに解説します。

EMC基板設計ノウハウ事例集 01

EMI 放射エミッションの基板対策ノウハウの紹介

※ CISPR25試験を行って、良好だった製品の基板設計ノウハウを紹介します。

グラフは試験所にて、データ記録装置のCISPR25(判定はCISPR22)で放射ノイズ(水平)を測定したデータです。

マイコンでデータ収集・保存を行う製品で、放射ノイズが殆ど発生していません。

CISPR25 試験データ 放射ノイズ測定グラフ
CISPR25 試験データ / 10m法・電波暗室

この設計のポイントは!

1

GNDのベタパターンを広くして、ビアを高密度に多数設け、GNDのインピーダンスを小さくします。

ノイズ電流をGNDに逃がして、放射を小さくします。

高密度なビアを設けたGNDベタパターン
高密度なビア
高密度なビアを設けたGNDベタパターン
高密度なビア

2

FG(フレームグランド)パターンは、ベタで広く設け、金属筐体に低インピーダンスで接続します。

樹脂ケースの場合は、カーボンを20〜30%含ませて、導電性の樹脂にします。

筐体導通ランド
筐体導通ランド
筐体導通ランド
筐体導通ランド
金属筐体例・基板取付孔
金属筐体例(基板取付孔)

3

基板パターンのエッジの直角を無くす。

エッジ部の急激なインピーダンス変化による放射を小さくします。

角を丸めた基板パターン
丸いパターン(直角の部分がありません)
抜きの部分も角を丸めた基板パターン
丸いパターン(抜きの部分も直角がありません)

放射ノイズ(EMI)を抑えた高品質基板の設計・製作は当社にお任せください!

いかがでしたでしょうか。今回のコラムでは、CISPR25試験で良好な結果が得られた製品を例に、EMI放射エミッションを抑えるための基板設計のポイントとして、GNDベタパターンと高密度ビアによるGNDインピーダンスの低減、フレームグランド(FG)と金属筐体の低インピーダンス接続、そして基板パターンエッジの直角除去という3つの具体策をご紹介しました。

これらはいずれも、同じ回路図であっても「対策をした設計」と「していない設計」とで放射ノイズの結果が大きく変わる、設計段階だからこそ効くノウハウです。EMI対策やその発生原因となる共振について、さらに知識を深めたい方は、以下の関連コラムもあわせてご覧ください。

>> EMI対策の具体的な方法と基板設計のポイント
>> EMCとは?EMI・EMSも併せて解説

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