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PCBブログ
PCBボードレベルシールドキャビティの解析とシステム設計開発
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PCBボードレベルシールドキャビティの解析とシステム設計開発

PCBボードレベルシールドキャビティの解析とシステム設計開発

2022-03-02
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Author:pcb

プリント回路基板,プリント板という,英語略語 PCBボード (printed circuit board) or PWB (printed wiring board),絶縁板を基材とする,あるサイズに切る,その少なくとも一つの伝導のパターンは、それに付けられる, and holes (such as component holes, 締付穴, 金属化した穴, etc.) are arranged to replace the chassis of the previous electronic components and realize the interconnection between electronic components. この板は電子印刷で作られているので,プリント回路板と呼ばれる. 「プリント回路基板」を「プリント回路」と呼ぶのは不正確である. 使用方法, 試験及び検査方法, プリント配線板や部品のレイアウトが重要課題. プリント回路基板の設計は、回路設計者によって必要とされる機能を実現する回路図図に基づいている. プリント基板の設計は主にレイアウト設計を指す, 外部接続のレイアウトなど様々な要因を考慮する必要がある, 内部電子部品の最適配置, 金属接続部と貫通孔の最適配置, 電磁防護, 放熱. レイアウト設計は生産コストを節約でき,良好な回路性能と放熱性能を達成できる. シンプルなレイアウトデザインを手で実現することができます, and complex layout design needs to be realized by computer-aided design (CAD). 電源供給選択と同じように, RFIシールドキャビティを選択するという決定は、しばしば設計プロセス中に行われる, シールドキャビティを追加するのに不十分なスペースを残す, 空洞がデザインの他の領域に物理的に影響を及ぼす原因.

プリント回路基板

3 DS -デザイン, 開発する, Draw
The design and 開発するment of PCBボードレベルシールドキャビティとシステムを3つのキーステップに煮詰めて設計することができます, develop, 描画. 空洞ユーザと空洞設計チームの間の能動的コミュニケーションと相談は重要である. 初期設計ガイダンスを提供できるキャビティメーカーを探す, 使い方アドバイス, 現場訪問, プロトタイピング, 試料製造, 塗料と厚さ選択, 機械加工, 組立, コスト削減のための再評価. 製品の市場収益性を得るためにはコストを抑制しなければならない. 詳細設計と顧客の入力を組み合わせた構造設計は、「コストが限られた結果を達成する」目標を達成する.

Form choice
When choosing the type of cavity to use, 多くの要因を考慮しなければならない. 何が正確にブロックされている? 干渉源の遮蔽の正確な性質は何か? PCBに空洞を設置した後, 顧客は、変更のために空洞をまだ開く必要がありますか, テスト, 検査又は調整? これは、機械配置のコストに匹敵するか? どのループ領域がシールドされるかまたは他の領域から分離される必要がある? つのキャビティまたは複数のキャビティがこのアプリケーションで使用されるべきですか? 最終製品は衝撃試験を受けるか, 振動試験またはパッケージ落下試験?

shielded form
For a particular application, 上記の問題を慎重に考慮することで、適切な選択を助けることができます, 経済的遮蔽. 異なる4つのサイドシールドキャビティを、異なるアプリケーション要件に対して選択することができる. フェンス高さが指バネに対応するのに十分高いならば、Fingerspring. 外側の指ばねのためにフェンスの外に十分なスペースがないならば, 内部の指ばね. Also, 反対側に同じ形態を有する外部および内部のフィンガー・スプリングの混合は、可能である. フィンガースプリングを有する表面実装四面体キャビティは遮蔽キャビティの別の選択肢である. このタイプのキャビティは、固定ピンがないことを除いて通常の四面体キャビティと同じである. 継ぎ目溶接は、連続的なトレースに沿ってPCBにはんだ付けするためにしばしば使用される. これは、スタンプ構造のスタンプ形の使用を必要とする場合があります. 4面 PCBボード キャビティはまた、平らな折り畳み式カバーを使用することができる, 図2に示すように. このタイプのカバーは生産するためにより安価である, 特に開発段階中. この設計の欠点は、カバーとフェンスとの間の効果的な接続の保証がないことである, カバーがステッカーを保持するために使用される場所を除く. 接続のいかなる隙間も、空胴のEMCパフォーマンスに影響を及ぼすでしょう. このカバー固定ストリップは、折り畳まれるか、包まれることができます, 図2及び3に示すように. ステッカーの両方のタイプは、5つ以上の動きとふたの交換のために使われることができます.

Flat Folding Lid
Snap-on lids can be used when the actual application requires the fence and lid to have a low profile. カバーの側壁の上のnubsは、フェンスの側壁の小さいスリットに挿入されます. このデザインの選択は、フェンスの高さを1に減らすことができます.5 mm. ステッカーとスロットカバーの選択と同様に, 小さなデザインが位置を確保するために使われない限り、このデザインはフェンスとカバーの間の効果的な接続を保証しません. 一部のデザイナーは、カバーとフェンスを統合するために表面実装ラインの配置装置を使うのを好みます. 空洞内の部品を再加工する際にのみカバーを開く. このデザインを選ぶことは、熱がPCBに電子機器をはんだ付けするために空洞に入ることができるように、小さな穴の配列が蓋に残されなければならなかったことを意味しました, 図4に示すように. 残念ながら, これらの小さな穴は、約20 dB. テストの後、空洞がインストールされるとき, または PCBボード 大きいです, それは5つの面の空洞を選択するより費用対効果です. このオプションは、はんだ付けピンによって達成することができる, はんだ付けまたはバットはんだ付け, また、熱のリフローホール. 今まで, 5つの側面キャビティを開発し、その少量を生成する費用効果的な方法は、湾曲した5つのサイドキャビティを選択することである. 図5に示すように, それは、プレートにロゴを加えることによってされます. PCBに取り付けるとき, ユーザは単に所望の形状に折り畳む.

shielding material
For most RF shielding, シールドは、銅などのほぼすべての母材から作られる, ブラス, ステンレス鋼, アルミニウムまたはニッケル真鍮. PCBに部品をはんだ付けするための実装プロセスは、ニッケル真鍮よりも電気メッキされる. 伝統的に, ブライトすずめっきを使用した. しかし, 危険物に対するRoHS指令の実施, PCB製造ラインは鉛フリーはんだ付けに変更されました. 低周波数での干渉は一般に磁場に起因する. 厚い空洞またはリン青銅が時々遮蔽空胴を作るために用いる, シールドキャビティを形成するためには、mu金属や無線周波数材料などの特別な材料が使用される. 金属膜からなるシールドキャビティの周波数限界は一般に3〜5 GHzである. この周波数範囲を超えるなら, つの効果は、シールド効果またはその有効性を制限します. PCB上のキャビティと電子部品との間の分布容量により, キャビティ金属内の任意のわずかな動きは、マイクロフォニック効果を生成します. この周波数帯, シールドは、通常、固体の形で機械加工される, は、上記の効果を克服する. ループ動作周波数の高調波周波数で, キャビティの空洞は導波路の一部となる, ここで、別の高周波効果が発生. この効果は、キャビティをシールドよりも共振器のように振る舞わせる. この効果は、キャビティに吸収材料を加えるか、またはキャビティサイズを慎重に選択することによって回避することができる.

Production and Assembly Design
A key factor in cavity design is knowing the throughput of the final part or product. この判断は生産方法の選択を決定する, ある程度まで, シールドフォームの選択. フェンス蓋設計および5つの側の空胴, つの部分を組み合わせてシールドを形成するよりも、一つの部分を作り出すことは、より安価であることは明らかである. 選択された生産方法もコンポーネントコストに影響する. 例えば, compare the cost of photochemical machine (PCM) versus stamping or a combination of the two methods. 手または機械によって設置される部品? マシンマウントを使うなら, ほとんどのマシンは、コンポーネントをピックアップする真空の先端を使用するので, 配置ターゲットが必要です. コンポーネントをピックアップするプライヤータイプのシステムを使用するマシンがありますが, この種の機械は珍しい. 機械設備用, エッジフェンスの平面性 PCBボード は0以上.リフローオーブンの設置または入時に、キャビティがはんだペーストにあることを保証するために.

Machined General Shielding Materials
For most RF shielding, シールドは、銅などのほぼすべての母材から作られる, ブラス, ステンレス鋼, アルミニウムまたはニッケル真鍮. PCBに部品をはんだ付けするための実装プロセスは、ニッケル真鍮よりも電気メッキされる. 低周波数での干渉は一般に磁場に起因する. 厚い空洞またはリン青銅が時々遮蔽空胴を作るために用いる, シールドキャビティを形成するためには、mu金属や無線周波数材料などの特別な材料が使用される. 金属膜からなるシールドキャビティの周波数限界は一般に3〜5 GHzである. この周波数範囲を超えるなら, つの効果は、シールド効果またはその有効性を制限します. キャビティと電子部品の間の分布キャパシタンスのために PCBボード, キャビティ金属内の任意のわずかな動きは、マイクロフォニック効果を生成します.