هل سبق لك أن لاحظت أن بعض تصميمات ثنائي الفينيل متعدد الكلور تتضمن درجة معينة من المسافة البادئة في طبقات GND وطبقات الطاقة؟ هل سبق لك أن تساءلت لماذا؟

لفهم هذا، علينا أولاً أن نفهم مبدأ "20H":

تم تصميم مبدأ 20H بشكل أساسي لتقليل الإشعاع الكهرومغناطيسي الصادر عن لوحات الدوائر. تولد التيارات عالية السرعة على لوحة الدائرة مجالات مغناطيسية مرتبطة. تظهر الطريقة التي تشع بها هذه المجالات الكهرومغناطيسية عند حواف الطبقات المختلفة في الرسم البياني التالي:

كما ترون، عندما يكون مستوى الأرض والطاقة بنفس الحجم، يتغير المجال الكهربائي بين مستويي الطاقة والأرض، مما يتسبب في انتشار التداخل الكهرومغناطيسي إلى الخارج من حواف اللوحة. الحل الشائع هو وضع مسافة بادئة لمستوى الطاقة بمسافة معينة. وهذا يسمح للمجال الكهربائي بالتوصيل فقط داخل منطقة المستوى الأرضي، وبالتالي قمع تأثيرات الإشعاع الحافة وتحسين التوافق الكهرومغناطيسي (EMC).

إذًا، ما هو المقدار الذي يجب أن نضعه عادةً؟ المسافة البادئة هي المسافة "20H" التي ذكرناها سابقًا. يشير H هنا إلى سمك العزل الكهربائي بين مستوى القدرة والمستوى الأرضي. تعني "قاعدة 20H" التأكد من وضع مسافة بادئة لحافة مستوى الطاقة بما لا يقل عن 20 ضعف المسافة بين المستويين مقارنة بحافة مستوى 0V.

كما هو موضح في الصورة أعلاه، هذا هو مستوى الطاقة المسنن والمستوى الأرضي. يمكننا أن نرى أن معظم المجال الكهرومغناطيسي لم يعد يشع إلى الخارج، وبالتالي تقليل الإشعاع الكهرومغناطيسي الخارجي. ولكن لماذا نقول أن معظمها لم يعد يشع إلى الخارج؟ لأننا وجدنا أن وضع مسافة بادئة لحافة مستوى الطاقة بالنسبة إلى مستوى الأرض بمقدار 20H يقلل من كثافة المجال الكهرومغناطيسي بحوالي 70%، وليس إلى الصفر. إذا كنا بحاجة إلى حصر المزيد من المجال الكهربائي، فيمكننا مسافة بادئة بمقدار "100H". بشكل عام، المسافة البادئة 100H يمكن أن تحصر 98% من المجال الكهربائي داخل منطقة الحبس. وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل لوحاتنا تحتاج إلى مسافة بادئة.

ومع ذلك، نظرًا لتصميم الطبقة المكدسة، في بعض مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور النموذجية، فإن الالتزام الصارم بقاعدة 20H من شأنه أن يمنع توجيه ثنائي الفينيل متعدد الكلور. ولذلك، فإن الممارسة الشائعة هي تجويف مستوى GND للطاقة بمقدار 1 مم إلى الداخل من مستوى GND الأساسي، وبالتالي ضمان بعض التحسن في أداء اللوحة.

نحتاج أيضًا إلى ملاحظة أن قاعدة 20H لها تأثير كبير فقط في ظل ظروف معينة:

1. يجب أن يكون مستوى الطاقة موجودًا داخل لوحة PCB، ويجب أن تكون الطبقتان المتجاورتان أعلاه وأسفله مستويين 0V. يجب أن تكون المسافة الممتدة للخارج من هاتين المستويتين 0V 20 مرة على الأقل تباعد الطبقة بينهما وبين مستوى الطاقة.
2. يجب أن يكون العدد الإجمالي لطبقات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أكبر من أو يساوي 8 طبقات.