Diseño electrónico - Cómo configurar el blindaje de la capa de PCB en el diseño de PCB ​

Desarrollo de productos, Desde el punto de vista del coste, Calendario, Calidad, Rendimiento, A menudo es mejor considerar cuidadosamente e implementar lo correcto Diseño de PCB Tan pronto como sea posible en el ciclo de desarrollo del proyecto. Los complementos y otras correcciones "rápidas" implementadas más adelante en el proyecto no suelen ser soluciones funcionalmente insatisfactorias, Mala calidad y fiabilidad, Y el costo es mayor que la implementación anterior en el proceso. La falta de previsibilidad en las primeras etapas de diseño del proyecto suele dar lugar a demoras en la entrega y puede dar lugar a la insatisfacción del cliente con el producto.. Este problema se aplica a cualquier diseño, ¿Es analógico?, Digital, Electricidad o maquinaria, Etc..
En comparación con el blindaje de un solo CI y partes del área de PCB, El costo de diseño de la placa de circuito de Xi es aproximadamente 10 veces mayor que el costo total de blindaje de PCB y 100 veces mayor que el costo total de blindaje del producto.. Si toda la habitación o edificio necesita protección, El costo es realmente astronómico.
El método de enmascaramiento "anidado" es una posible solución. El método anidado es un método para aplicar el blindaje en cada nivel más bajo del diseño del producto. Por ejemplo:, the shield is first applied to:
Partial area of a single IC/PCB
The entire PCB
Subassembly
All products
The nested shielding method can minimize the total cost of manufacturing high-quality products on time and within the performance specifications.
Use low blocking levels
For various reasons, it makes sense to shield at the lowest possible level (single IC, Pequeña área de PCB, and PCB level):
Shell shielding cannot help attenuate the interference between individual ICs on the PCB, El blindaje a nivel de PCB ayuda a reducir la interferencia entre los CI individuales.
De la práctica/Perspectiva de rentabilidad, typical enclosure shielding technology cannot provide significant attenuation performance at higher (GHz) frequencies, El blindaje de PCB realmente proporciona esta funcionalidad.
Mediante el uso eficaz del blindaje en la capa de PCB, El costo y el peso del escudo se pueden minimizar.
Desde el punto de vista de la susceptibilidad, Circuitos integrados modernos con características de silicio encogido, Tiempo de subida más rápido, Y menor tolerancia al ruido. Mientras estén protegidos en la capa de PCB, Pueden funcionar eficientemente en entornos ruidosos.
La integración de módulos de comunicación inalámbrica ruidosos en los productos puede dar lugar a inferencias perjudiciales para otros componentes analógicos y digitales sensibles cercanos. Este ruido también puede mitigarse mediante el uso de blindaje a nivel de PCB.
Debido a la necesidad de añadir agujeros y ranuras para penetrar la entrada/Cable de salida, Mostrar, ventilación natural, Medio de eliminación de contacto, Etc.., El blindaje de la carcasa se destruye generalmente hasta el punto de fallo completo. Si se utiliza el blindaje de nivel PCB, No es tan grave..
El blindaje efectivo de la carcasa a menudo requiere un filtrado preciso de todos los cables que entran y salen del producto, donde los cables pasan a través del blindaje de la carcasa. Si se utiliza el blindaje de nivel PCB, Puede reducir la necesidad de este filtrado adicional.
Si está diseñando un teléfono móvil, Placa plana, Computadoras portátiles u otras formas de productos electrónicos, Excepto el blindaje de clase PCB, Un buen diseño de PCB es esencial para minimizar el IME. El plano de puesta a tierra y el plano de potencia pueden utilizarse como escudos EMI para señales de ruido de alta amenaza.. Esta técnica es un buen primer paso para minimizar el ruido en estas señales de alta amenaza. Hay un problem a con este enfoque. La energía RF seguirá irradiando a los cables y paquetes de los componentes, Por lo tanto, se necesita una solución más completa. PCB Blindaje horizontal (also called "shielding tank") can be used here to attenuate the noise emitted by these noisy devices.
Para proporcionar el máximo beneficio, El blindaje horizontal de PCB debe formar una carcasa metálica hexagonal completa. Esto se logra soldando el escudo a un plano sólido de tierra debajo de todos los componentes que necesitan ser protegidos. Maximizar la eficiencia, No debe haber espacios o aberturas sustanciales en el plano horizontal. The actual performance of all shielding and grounding layers will always be affected by openings (such as adjustment holes, Indicadores, Cable eléctrico, Juntas de construcción, and gaps between shielding tank grounding connections). Por consiguiente,, Estos proyectos deben evitarse en la medida de lo posible.
El objetivo del blindaje EMI es crear una jaula Faraday alrededor de un conjunto cerrado de ruido RF utilizando seis lados de la caja metálica. Los cinco lados superiores están hechos de escudos o latas metálicas, Mientras que el lado inferior utiliza el plano de puesta a tierra dentro del PCB. En una carcasa ideal, Ninguna descarga entra o sale de la Caja. Estos escudos producen emisiones peligrosas, Por ejemplo, un agujero en una lata, Permite la transferencia de calor durante el reflujo de la soldadura. Estas fugas también pueden deberse a defectos en las juntas EMI o en los accesorios de soldadura. El ruido también puede escapar del espacio entre los orificios de puesta a tierra utilizados para conectar eléctricamente el escudo a la formación de puesta a tierra.
Tradicionalmente, El escudo de PCB está conectado a PCB circuit board Usar cola de soldadura a través del agujero, Soldadura manual después del proceso de montaje principal. Es un proceso largo y costoso. Si el mantenimiento es necesario durante la instalación y el mantenimiento, Debe ser desmontado para entrar en contacto con circuitos y componentes bajo el escudo. En zonas densas de PCB que contienen elementos altamente sensibles, Riesgo de pérdidas costosas.

The typical properties of PCB liquid level shielding tanks are as follows:
Small footprint;
Low profile configuration;
Two-piece design (fence and cover);
Through hole or surface mount;
Multi-cavity pattern (use the same shielding layer to isolate multiple components);
Almost unlimited design flexibility;
Vents;
Removable cover for quick maintenance of components;
I/O hole
Connector cutout;
Enhanced shielding by radio frequency absorber;
ESD protection with insulating pad;
Use the firm locking function between the frame and the cover to reliably prevent shock and vibration.
Typical shielding material
A variety of shielding materials can generally be used, Incluyendo latón, Níquel - plata, Acero inoxidable. The most common types are:
Small footprint;
Low profile configuration;
Two-piece design (fence and cover);
Through hole or surface mount;
Multi-cavity pattern (use the same shielding layer to isolate multiple components);
Almost unlimited design flexibility;
Vents;
Removable cover for quick maintenance of components;
I/O hole
Connector cutout;
Enhanced shielding by radio frequency absorber;
ESD protection with insulating pad;
Use the firm locking function between the frame and the cover to reliably prevent shock and vibration.
Normalmente, El acero enlatado es la mejor opción para el blindaje por debajo de 100 MHz, El cobre enlatado es la mejor opción para el blindaje de 200 MHz o más.. El recubrimiento de estaño puede lograr la mejor eficiencia de soldadura. Porque el aluminio no tiene propiedades de disipación de calor, Difícil de soldar al suelo, Por lo tanto, normalmente no se utiliza para: PCB Board level shielding.
Carga reglamentaria en función del producto final, Todos los materiales utilizados para el blindaje pueden requerir el cumplimiento de las normas RoHS. Además, Si el producto se utiliza en ambientes húmedos y calientes, Puede causar corrosión eléctrica y oxidación.