Präzisions-Leiterplattenherstellung, Hochfrequenz-Leiterplatten, mehrschichtige Leiterplatten und Leiterplattenbestückung.
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Leiterplatte Blog - Analyse der Abschirmkavität auf Leiterplattenebene und Entwicklung des Systemdesigns

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Analyse der Abschirmkavität auf Leiterplattenebene und Entwicklung des Systemdesigns

2022-03-02
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Author:pcb

Leiterplatten, bezeichnet als Leiterplatte, englische Abkürzung Leiterplatte (Leiterplatte) oder PWB (Leiterplatte), mit Isolierplatte als Grundmaterial, geschnitten in eine bestimmte Größe, sein mindestens ein leitfähiges Muster ist daran befestigt, und Löcher (wie Komponentenlöcher, Befestigungslöcher, metallisierte Löcher usw.) sind angeordnet, um das Chassis der vorherigen elektronischen Komponenten zu ersetzen und die Verbindung zwischen elektronischen Komponenten zu realisieren. Da diese Platine durch elektronischen Druck hergestellt wird, wird sie eine "gedruckte" Platine genannt. Es ist ungenau, eine "Leiterplatte" als "Leiterplatte" zu bezeichnen, da sich auf der Leiterplatte keine "gedruckten Komponenten" befinden, sondern nur Verkabelung. Die eingesetzten Montagemethoden, geplante Prüf- und Prüfmethoden sowie das Layout von Leiterplatten und Bauteilen sind zentrale Themen. Das Design der Leiterplatte basiert auf dem Schaltplan, um die Funktionen zu realisieren, die vom Schaltungsdesigner benötigt werden. Das Design der Leiterplatte bezieht sich hauptsächlich auf das Layout-Design, das verschiedene Faktoren wie das Layout externer Verbindungen, das optimale Layout interner elektronischer Komponenten, das optimale Layout von Metallverbindungen und Durchgangslöchern, elektromagnetischer Schutz und Wärmeableitung berücksichtigen muss. Das Layout-Design kann Produktionskosten sparen und eine gute Schaltungsleistung und Wärmeableitungsleistung erzielen. Einfache Layoutentwürfe können von Hand realisiert werden, komplexe Layoutentwürfe müssen durch Computer Aided Design (CAD) realisiert werden. Genau wie bei der Auswahl der Stromversorgung wird die Entscheidung für eine RFI-Abschirmkavität oft während des Entwurfsprozesses getroffen, was oft zu wenig Platz lässt, um einen Abschirmkavität hinzuzufügen, wodurch der Hohlraum andere Bereiche des Designs physisch beeinflusst.

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3DS-Entwurf, Entwicklung, ZeichnenDas Design und die Entwicklung von Abschirmkavitäten und -systemen auf Leiterplattenebene kann auf drei Schlüsselschritte reduziert werden: Design, Entwicklung und Zeichnen. Eine aktive Kommunikation und Beratung zwischen Kavitätenanwendern und Kavitätendesignteams ist entscheidend. Suchen Sie nach einem Hohlraumhersteller, der erste Entwurfsanweisungen, Gebrauchsberatung, Besichtigungen vor Ort, Prototyping, Musterproduktion, Farb- und Dickenauswahl, Bearbeitung, Montage und Neubewertung für Kosteneinsparungen bietet. Die Kosten müssen begrenzt werden, um die Marktrentabilität des Produkts zu erreichen. Strukturplanung kombiniert mit detaillierter Planung und Kundeneingabe kann das gewünschte Ziel erreichen, "das gewünschte Ergebnis mit begrenzten Kosten zu erreichen".Formwahl Bei der Auswahl des zu verwendenden Kavitätentyps müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden. Was genau wird blockiert? Was ist die genaue Art der Abschirmung von Störquellen? Muss der Kunde nach der Installation des Hohlraums auf der Leiterplatte den Hohlraum für Modifikation, Prüfung, Inspektion oder Anpassung noch öffnen? Entspricht dieser Ertrag den Kosten der Maschinenplatzierung? Welche Schleifenbereiche müssen abgeschirmt oder von anderen Bereichen getrennt werden? Soll bei dieser Anwendung ein Hohlraum oder mehrere Hohlräume verwendet werden? Wird das Endprodukt einer Schlag-, Vibrations- oder Verpackungsfallprüfung unterzogen? geschirmte Form Für eine bestimmte Anwendung kann eine sorgfältige Berücksichtigung der oben genannten Punkte helfen, eine geeignete, wirtschaftliche Form der Abschirmung auszuwählen. Unterschiedliche vierseitige Abschirmkavitäten können für unterschiedliche Anwendungsanforderungen ausgewählt werden. Fingerfederabdeckungen sind eine Option unter abnehmbaren Abdeckungen, wenn die Zaunhöhe hoch genug ist, um die Fingerfedern aufzunehmen. Wenn außerhalb des Zauns nicht genügend Platz für externe Fingerfedern vorhanden ist, sollten interne Fingerfedern verwendet werden. Auch ein Mix aus äußeren und inneren Fingerfedern mit gleicher Form auf gegenüberliegenden Seiten ist möglich. Eine weitere Option für abgeschirmte Hohlräume sind oberflächenmontierte Tetraeder-Hohlräume mit Fingerfedern. Diese Art von Hohlraum ist die gleiche wie der gewöhnliche tetraedrische Hohlraum, außer dass es keine festen Stifte gibt. Nahtschweißen wird oft verwendet, um es auf der Leiterplatte entlang einer kontinuierlichen Spur zu löten. Dies kann die Verwendung einer gestanzten Form der Zaunkonstruktion erfordern. Der vierseitige Leiterplattenraum kann auch eine flache Klappabdeckung verwenden, wie in Abbildung 2 gezeigt. Diese Art von Abdeckung ist vor allem in der Entwicklungsphase kostengünstiger herzustellen. Der Nachteil dieses Designs ist, dass es keine Garantie für eine effektive Verbindung zwischen der Abdeckung und dem Zaun gibt, außer wenn die Abdeckung verwendet wird, um den Aufkleber zu halten. Lücken in der Verbindung beeinflussen die EMV-Leistung des Hohlraums. Diese Abdeckbefestigungsleiste kann gefaltet oder gewickelt werden, wie in den Abbildungen 2 und 3 gezeigt. Beide Arten von Aufklebern können für mehr als 5-Bewegungen und Austausch des Deckels verwendet werden. Flacher Klappdeckel Snap-on Deckel können verwendet werden, wenn die tatsächliche Anwendung erfordert, dass der Zaun und der Deckel ein niedriges Profil haben. Die Noppen an den Seitenwänden der Abdeckung werden in die kleinen Schlitze in den Seitenwänden des Zauns eingeführt. Diese Designwahl kann die Höhe des Zauns auf 1,5mm reduzieren. Wie bei der Wahl der Aufkleber und Schlitzabdeckungen garantiert dieses Design keine effektive Verbindung zwischen dem Zaun und der Abdeckung, es sei denn, ein kleines Stück wird verwendet, um die Position zu sichern. Einige Designer bevorzugen es, die Platzierungsausrüstung einer Oberflächenmontagelinie zu verwenden, um die Abdeckung und den Zaun zu integrieren. Öffnen Sie die Abdeckung nur beim Nacharbeiten der Bauteile im Hohlraum. Die Wahl dieses Designs bedeutete, dass eine Reihe von kleinen Löchern im Deckel gelassen werden musste, damit Wärme in den Hohlraum gelangen konnte, um die Elektronik im Inneren auf die Leiterplatte zu löten, wie in Abbildung 4 gezeigt. Leider reduzieren diese kleinen Löcher die Abschirmleistung des Hohlraums um etwa 20dB. Wenn der Hohlraum nach dem Test installiert wird oder der Ausgang der Leiterplatte groß ist, ist es kostengünstiger, den fünfseitigen Hohlraum zu wählen. Diese Option kann durch Lötstifte, Punktlöten oder Stumpflöten erreicht werden und kann auch durch thermische Reflow-Löcher bearbeitet werden. Bisher ist die kostengünstige Möglichkeit, einen fünfseitigen Hohlraum zu entwickeln und kleine Mengen davon zu produzieren, die Wahl eines gebogenen fünfseitigen Hohlraums. Wie in Abbildung 5 gezeigt, erfolgt dies durch Hinzufügen von Logos auf der Platte. Bei der Montage auf einer Leiterplatte faltet der Benutzer sie einfach in die gewünschte Form.AbschirmungsmaterialFür die meisten HF-Abschirmungen kann das Schild aus fast jedem Grundmaterial wie Kupfer, Messing, Edelstahl, Aluminium oder Nickel Messing hergestellt werden. Der Montageprozess zum Löten von Bauteilen auf die Leiterplatte ist galvanischer als Nickel Messing. Traditionell wird eine helle Verzinnung verwendet. Mit der Umsetzung der RoHS-Richtlinie über Gefahrstoffe wurde die Leiterplattenproduktionslinie jedoch auf bleifreies Löten umgestellt. Die Störung bei niedrigen Frequenzen wird in der Regel durch das Magnetfeld verursacht. Obwohl manchmal eine dickere Stahlplatte oder Phosphorbronze verwendet wird, um den Abschirmhohlraum herzustellen, werden speziellere Materialien wie Mu-Metall oder Hochfrequenzmaterialien verwendet, um den Abschirmhohlraum herzustellen. Die Frequenzgrenze des Abschirmhohls aus Metallfilm ist im Allgemeinen 3~5GHz. Wird dieser Frequenzbereich überschritten, begrenzen zwei Effekte die Abschirmwirkung bzw. deren Wirksamkeit. Aufgrund der verteilten Kapazität zwischen dem Hohlraum und den elektronischen Komponenten auf der Leiterplatte erzeugt jede leichte Bewegung innerhalb des Hohlraummetalls einen mikrophonen Effekt. In diesem Frequenzband wird das Schild normalerweise in fester Form bearbeitet, was die oben genannten Effekte überwindet. Möglicherweise wird bei harmonischen Frequenzen der Loop-Betriebsfrequenz der Hohlraum des Hohlraums Teil des Wellenleiters, wo ein weiterer Hochfrequenzeffekt auftritt. Dieser Effekt bewirkt, dass sich der Hohlraum eher wie ein Resonator als wie ein Schild verhält. Dieser Effekt kann vermieden werden, indem absorbierende Materialien zum Hohlraum hinzugefügt werden oder indem die Hohlraumgröße sorgfältig ausgewählt wird.Produktions- und MontageentwurfEin Schlüsselfaktor bei der Hohlraumkonstruktion ist das Wissen um den Through