电路板EMC认证不过，信号不稳定！为什么加个回流小电容...

caroline11

在高速PCB设计中，对于EMI,EMC的要求是很高的。而在设计当中，人类不可能完美解决EMC,EMI问题，只能在细节中把握一些方法，让EMC,EMI问题控制在一个可以接受的范围。在PCB设计中，现在都向高密，高速方面发展。又由于太密，还会用到盲孔，埋孔技术，来增加布线空间。由于布线密度的要求，信号线在布线过程中，不得不打孔换层。换层就会改变回流路径。很多人不了解信号回流路径的问题，总会在信号回流路径问题了裁跟头。今天就分享一个关于信号回流过孔及信号回流电容的问题！

什么是信号回流过孔！
信号回流过孔就是在信号传输过程中由于需要换层，在换层过孔附近，也打一个回流地的过孔。如下图所示

他的作用就是在信号传输时因换层，在回流地路径上也有一个换层孔供信号在地上也能在同个地方换层。以减小回流路径环路面积。

回流地孔如何处理
信号打孔换层，会改变信号的回流路径，这里有很多种情况，大致有下面几种，

（a）此情况是信号过孔从顶层打到SI3层，而SI3层的参考平面是VCC，这样如果在信号过孔旁边加地孔。就会有参考平面不一样，在地回流过程中产生了断开状态。或者需要绕很远的路。这时候的解决办法，就是在附近电源层与地之间加一个回流小电容。小电容在地与电源之间形成一个通路。供信号回流。如下图所示

(b) 此种情况是过孔换层后，参考平面不变，都是GND层。这样是最容易的。直接在信号换层过孔联合附近加一个接地过孔作为回流路径就可以。

(c)此种情况就是信号过孔换层穿过了两层GND。参考平台虽然都是地，但不是同一个地层。这种情况只要在信号过孔附近加一个过孔，让两层地连接起来，以给信号提供一个最近的地回流路径就可以。如下图所示

结论
实验证明：不放回流过孔会产生很多信号完整性及EMC问题，而且在信号换层过孔附近打回流过孔的形式，能有效降低线路阻抗的不连续。

那过孔的数量是不是会影响效果。仿真表明，回流过孔越多，信号质量越好。不过这要看实际空间需要。还有过孔的大小，也是有区别的。最好回流过孔与信号过孔大小一致，这样能更符合信号通路的阻抗平衡。通过仿真也是会得到这样的结论。

因为过孔本身就有一些寄生电容，寄生电感存在，因此，布线原则上尽量少换层。要换层，尽量不要换参考平台。换参考平面，加电容是实在没办法的办法！