Jak ustawić prawidłowe ekranowanie dla warstw PCB?

Prawidłowa metoda ekranowania

W rozwoju produktu, z punktu widzenia kosztów, harmonogramu, jakości i wydajności, często najlepiej jest dokładnie rozważyć i wdrożyć poprawny projekt na wczesnym etapie cyklu rozwoju projektu. Dodatki i inne „szybkie” poprawki wdrażane na późnym etapie projektu często nie są rozwiązaniami nieidealnymi funkcjonalnie, mają gorszą jakość i niezawodność oraz są droższe niż zaimplementowane na wcześniejszym etapie procesu. Brak przewidywania na wczesnych etapach projektowania często skutkuje opóźnioną dostawą i może prowadzić do niezadowolenia klienta z produktu. To pytanie dotyczy każdego projektu, czy to analogowego, cyfrowego, elektrycznego, mechanicznego itp.

W porównaniu do ekranowania emc pojedynczego układu scalonego i części obszaru płytki drukowanej, ekranowanie całej płytki drukowanej kosztuje około 10 razy i 100 razy więcej niż ekranowanie całego produktu za pomocą przewodu EMI. Jeśli całe pomieszczenie lub budynek ma być ekranowaniem płytki drukowanej, koszt jest naprawdę astronomiczny.

Jednym z możliwych rozwiązań jest maskowanie „zagnieżdżone”. Podejście zagnieżdżone to metoda stosowania maskowania na każdym najniższym poziomie projektowania produktu. Na przykład maskowanie jest najpierw stosowane do:

Zagnieżdżone ekranowanie minimalizuje całkowity koszt wytworzenia wysokiej jakości produktu na czas i zgodnie ze specyfikacjami wydajności.

Użyj niskiego poziomu ekranowania

Ekranowanie przeciwzakłóceniowe kabli na najniższym możliwym poziomie (indywidualne IC, mała powierzchnia PCB i poziom PCB) ma sens z wielu powodów:

Pole osłony EMI może pomóc złagodzić zakłócenia między poszczególnymi układami scalonymi znajdującymi się na płytce drukowanej, podczas gdy ekranowanie na poziomie płytki może pomóc złagodzić zakłócenia między poszczególnymi układami scalonymi

Z praktycznego/ekonomicznego punktu widzenia, typowe techniki ekranowania skrzynek nie mogą zapewnić znaczącej wydajności tłumienia przy wyższych częstotliwościach (GHz), podczas gdy ekranowanie PCB zapewnia.

Koszt i wagę warstwy ekranującej można zminimalizować poprzez efektywne wykorzystanie ekranu na warstwie PCB.

Z punktu widzenia podatności nowoczesne układy scalone charakteryzują się kurczącym się krzemem, szybszym czasem narastania i niższymi marginesami szumów. Dopóki na warstwie PCB jest używana taśma ekranująca rfi, mogą pracować wydajnie w hałaśliwym otoczeniu.

Integracja zaszumionych modułów komunikacji bezprzewodowej w produktach może prowadzić do szkodliwych skutków dla innych wrażliwych komponentów analogowych i cyfrowych znajdujących się w bliskiej odległości. Ten hałas można również złagodzić, stosując ekranowanie na poziomie PCB

Połączenia Obudowa ekranu EMC jest często zagrożony do punktu całkowitej awarii ze względu na konieczność dodawania otworów i szczelin, aby przebić kable wejściowe/wyjściowe, wyświetlacze, wentylację, media do usuwania styków itp. Podczas gdy w przypadku ekranowania na poziomie płytki drukowanej jest to mniejszy problem. Yongucase ma profesjonalne obudowy do elektronicznego ekranowania emc / emi, zapewniając niestandardowe usługi otwierania, usługi anodowania, usługi drukowania logo i usługi w zakresie niestandardowych rozmiarów. Jednocześnie istnieje wiele specyfikacji w rozmiarach magazynowych, a funkcje przewodzące/nieprzewodzące można dostosować. Yongucase wykorzystuje wytłaczane profile aluminiowe, które mogą skutecznie wykorzystywać ekranowanie PCB nawet przy otwartych otworach.

Skuteczne ekranowanie obudowy zazwyczaj wymaga dokładnego filtrowania wszystkich kabli wchodzących i wychodzących z produktu w punkcie, w którym kabel przechodzi przez ekran obudowy. Potrzebę tego dodatkowego filtrowania można zmniejszyć, stosując osłonę poziomu PCB.

Niezależnie od tego, czy projektujesz telefony komórkowe, tablety, laptopy czy inne formy elektroniki, oprócz ekranowania na poziomie PCB, dobry układ PCB ma kluczowe znaczenie dla minimalizacji emisji. Płaszczyzny uziemienia i zasilania mogą być używane jako ekranowanie EMI dla sygnałów o wysokim zagrożeniu, a ta technika jest dobrym pierwszym krokiem w kierunku minimalizacji szumów w tych sygnałach o wysokim zagrożeniu. Jednym z problemów związanych z tym podejściem jest to, że energia w.cz. nadal jest wypromieniowywana z przewodów i obudowy komponentów, więc wymagane jest bardziej kompletne rozwiązanie. Do tłumienia hałasu emitowanego przez te hałaśliwe urządzenia można użyć osłony poziomu PCB (znanej również jako „puszka osłony”).

Aby zapewnić maksymalne korzyści, poziomy ekran PCB musi tworzyć kompletną, sześcioboczną metalową obudowę. Osiąga się to poprzez przylutowanie ekranu do solidnej płaszczyzny uziemienia pod wszystkimi komponentami, które wymagają ekranowania emisyjnego folią aluminiową. Aby zmaksymalizować skuteczność, w płaszczyźnie podłoża nie może być żadnych znaczących luk ani otworów. Rzeczywista wydajność wszystkich ekranów i płaszczyzn uziemiających zawsze będzie zależeć od otworów, takich jak otwory regulacyjne, wskaźniki, przewody, szwy konstrukcyjne i szczeliny między ekranowanymi polami elektromagnetycznymi, które mogą być połączone z uziemieniem, więc tych elementów należy unikać w jak największym stopniu.

Celem ekranowania EMI jest użycie sześciu boków metalowego pudełka do stworzenia klatki Faradaya wokół zamkniętego komponentu szumu radiowego. Pięć górnych boków jest wykonanych z nakładek z materiału ekranującego fale radiowe lub metalowych puszek, podczas gdy dolne boki są zaimplementowane za pomocą płaszczyzn uziemiających w płytce drukowanej. W idealnej obudowie żadne emisje nie wejdą ani nie wyjdą z pudełka. Występują niebezpieczne emisje z tych osłon, takie jak perforacje w otworach w blaszanych puszkach, które umożliwiają przenoszenie ciepła podczas ponownego rozpływu lutu. Te nieszczelności mogą być również spowodowane wadliwymi uszczelkami EMI lub złączami lutowniczymi. Hałas może również wydostawać się z przestrzeni pomiędzy przelotkami uziemiającymi służącymi do elektrycznego połączenia osłony ekranu z płaszczyzną uziemienia.

Tradycyjnie osłony PCB są mocowane do PCB za pomocą przelotowych końcówek lutowniczych, które są ręcznie lutowane po głównym procesie montażu. Jest to czasochłonny i kosztowny proces. Jeśli wymagana jest konserwacja podczas instalacji i naprawy, konieczne jest rozlutowanie, aby uzyskać dostęp do obwodów i komponentów pod ekranem kabla emi. W gęstych obszarach PCB zawierających bardzo wrażliwe komponenty istnieje ryzyko kosztownych uszkodzeń.