Hoe de juiste afscherming voor PCB-lagen in te stellen?

Juiste afschermingsmethode

Bij productontwikkeling is het vanuit het oogpunt van kosten, planning, kwaliteit en prestatie vaak het beste om het juiste ontwerp zorgvuldig te overwegen en te implementeren in een vroeg stadium van de projectontwikkelingscyclus. Add-ons en andere "Quick" Fixes die laat in het project zijn geïmplementeerd, zijn vaak niet functioneel niet-ideale oplossingen, hebben een slechtere kwaliteit en betrouwbaarheid en zijn duurder dan eerder in het proces geïmplementeerd. Gebrek aan vooruitziendheid in de vroege ontwerpfasen van een project resulteert vaak in vertraagde levering en kan leiden tot ontevredenheid van de klant met het product. Deze vraag is van toepassing op elk ontwerp, of het nu analoog, digitaal, elektrisch of mechanisch is, enz.

Vergeleken met emi emc die een enkele ic en een deel van het pcb-gebied afschermt, kost het ongeveer 10 keer om de hele pcb af te schermen en 100 keer de kosten om het hele product met emi-draad af te schermen. Als een hele kamer of gebouw moet worden afgeschermd met printplaten, zijn de kosten echt astronomisch.

De "geneste" maskeringsaanpak is een mogelijke oplossing. Een geneste benadering is een methode om maskering toe te passen op elk laagste niveau van productontwerp. Maskeren wordt bijvoorbeeld eerst toegepast op:

De geneste afschermingsbenadering minimaliseert de totale kosten van het op tijd en binnen de prestatiespecificaties vervaardigen van een hoogwaardig product.

Gebruik een laag afschermingsniveau

Kabelinterferentieafscherming op het laagst mogelijke niveau (individueel ic, klein gebied van pcb en pcb-niveau) is om verschillende redenen zinvol:

EMI schilddoos kan interferentie tussen individuele ics op de pcb helpen verminderen, terwijl afscherming op pcb-niveau kan helpen de interferentie tussen individuele ics te verminderen

Vanuit een praktisch/kosteneffectief perspectief kunnen typische box-afschermingstechnieken geen significante dempingsprestaties bieden bij hogere (GHz) frequenties, terwijl pcb-afscherming dat wel doet.

De kosten en het gewicht van de afschermingslaag kunnen worden geminimaliseerd door het effectieve gebruik van de afscherming op de pcb-laag.

Vanuit het oogpunt van gevoeligheid hebben moderne geïntegreerde schakelingen krimpende siliciumkenmerken, snellere stijgtijden en lagere ruismarges. Zolang rfi-afschermingstape op de pcb-laag wordt gebruikt, kunnen ze efficiënt werken in lawaaierige omgevingen.

De integratie van draadloze communicatiemodules met ruis in producten kan leiden tot schadelijke gevolgtrekkingen naar andere gevoelige analoge en digitale componenten in de buurt. Deze ruis kan ook worden verzacht door gebruik te maken van pcb-niveauafscherming

De EMC-schildbehuizing wordt vaak gecompromitteerd tot het punt van volledige storing vanwege de noodzaak om gaten en sleuven toe te voegen om invoer-/uitvoerkabels, displays, ventilatie, contactverwijderingsmedia, enz. Yongucase heeft professionele emc/emi elektronische afscherming van elektronische apparatuurbehuizingen, die op maat gemaakte openingsdiensten, anodiseerdiensten, logo-afdrukdiensten en diensten op maat leveren. Tegelijkertijd zijn er meerdere specificaties in voorraadgroottes en kunnen geleidende/niet-geleidende functies worden aangepast. Yongucase maakt gebruik van geëxtrudeerde aluminium profielen, die efficiënt gebruik kunnen maken van pcb-afscherming, zelfs als de gaten worden geopend.

Effectieve afscherming van de behuizing vereist doorgaans een nauwkeurige filtering van alle kabels die het product binnenkomen en verlaten op het punt waar de kabel door de afscherming van de behuizing gaat. De noodzaak voor deze extra filtering kan worden verminderd als een pcb-niveauschild wordt gebruikt.

Of het nu gaat om het ontwerpen van mobiele telefoons, tablets, laptops of andere vormen van elektronica, naast pcb-niveauafscherming, is een goede pcb-lay-out van cruciaal belang om emi te minimaliseren. Grond- en stroomvlakken kunnen worden gebruikt als emi-afscherming voor high-threat-ruissignalen, en deze techniek is een goede eerste stap naar het minimaliseren van ruis in deze high-threat-signalen. Een probleem met deze benadering is dat RF-energie nog steeds wordt uitgestraald uit de componenten en het pakket, dus een meer complete oplossing is vereist. Een pcb level shield (ook bekend als een "Shield can") kan hier worden gebruikt om het geluid van deze lawaaierige apparaten te dempen.

Om maximaal voordeel te bieden, moet de horizontale afscherming van de printplaat een complete zeszijdige metalen behuizing vormen. Dit wordt bereikt door de afscherming te solderen op een stevig grondvlak onder alle componenten die aluminiumfolie-emi-afscherming vereisen. Om de werkzaamheid te maximaliseren, mogen er geen substantiële openingen of openingen in het grondvlak zijn. De werkelijke prestaties van alle afschermingen en grondvlakken worden altijd beïnvloed door openingen zoals afstelgaten, indicatoren, draden, constructienaden en openingen tussen afschermende elektromagnetische velden en aardingsvlakverbindingen, dus deze items moeten zoveel mogelijk worden vermeden.

Doel van EMI afscherming is om de zes zijden van een metalen doos te gebruiken om een ​​kooi van Faraday te creëren rond een ingesloten rf-ruiscomponent. De bovenste vijf zijden zijn gemaakt met behulp van rf-afschermingsmateriaalkappen of metalen blikken, terwijl de onderkanten zijn geïmplementeerd met behulp van grondvlakken in de printplaat. In een ideale behuizing zouden er geen emissies de box binnenkomen of verlaten. Gevaarlijke emissies van deze schilden komen voor, zoals van perforaties in gaten in blikjes die warmteoverdracht mogelijk maken tijdens het terugvloeien van soldeer. Deze lekken kunnen ook worden veroorzaakt door defecte emi-pakkingen of soldeerbevestigingen. Er kan ook ruis ontsnappen uit de ruimte tussen de grondvia's die worden gebruikt om de afschermingskap elektrisch met het grondvlak te verbinden.

Traditioneel worden pcb-afschermingen aan de pcb bevestigd met behulp van doorlopende soldeerstaarten die handmatig worden gesoldeerd na het hoofdmontageproces. Dit is een tijdrovend en kostbaar proces. Als onderhoud nodig is tijdens installatie en reparatie, is desolderen noodzakelijk om toegang te krijgen tot circuits en componenten onder de emi-kabelafscherming. In dichtbevolkte pcb-omgevingen met zeer gevoelige componenten bestaat het risico op kostbare schade.