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PCB部落格 - PCB板級遮罩腔分析及系統設計開發

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PCB板級遮罩腔分析及系統設計開發

2022-03-02
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Author:pcb

印刷電路板,稱為印製板,英文縮寫 PCB板 (printed circuit board) or PWB (printed wiring board),以絕緣板為基材,切成一定尺寸,其上附著有至少一個導電圖案, and holes (such as component holes, 緊固孔, 金屬化孔, 等.) are arranged to replace the chassis of the previous electronic components and realize the interconnection between electronic components. 因為這塊板是電子印刷的,它被稱為“印刷”電路板. 將“印刷電路板”稱為“印刷電路板”是不準確的,因為印刷電路板上沒有“印刷元件”,只有佈線. 使用的安裝方法, 計畫的測試和檢查方法, 印刷電路板和元件的佈局是關鍵問題. 印刷電路板的設計基於電路原理圖,以實現電路設計者所需的功能. 印刷電路板的設計主要指版圖設計, 這需要考慮各種因素,例如外部連接的佈局, 內部電子元件的優化佈局, 金屬連接件和通孔的優化佈局, 電磁保護, 和散熱. 佈局設計可以節省生產成本,並實現良好的電路效能和散熱效能. 簡單的佈局設計可以手動實現, and complex layout design needs to be realized by computer-aided design (CAD). 就像電源選擇一樣, 選擇射頻干擾遮罩腔的决定通常在設計過程中作出, 通常沒有足够的空間來添加遮罩腔, 導致空腔對設計的其他區域產生物理影響.

印刷電路板

3DS-設計, 發展, Draw
The design and 發展ment of PCB板-水准遮罩腔和系統可以歸結為3個關鍵步驟:設計, develop, 並繪製. 腔用戶和腔設計團隊之間的積極溝通和協商至關重要. 尋找能够提供初步設計指導的型腔製造商, 使用建議, 現場考察, 原型設計, 樣品生產, 油漆和厚度選擇, 機械加工, 裝配, 並重新評估成本節約. 為了獲得產品的市場盈利能力,必須限制成本. 結構設計與詳細設計和客戶輸入相結合,可以實現“以有限的成本實現預期結果”的預期目標.

Form choice
When choosing the type of cavity to use, 必須考慮許多因素. 到底是什麼被封锁了? 遮罩干擾源的確切性質是什麼? 在PCB上安裝腔體後, 客戶是否仍需要打開型腔進行修改, 測試, 檢查或調整? 該產量是否與機器放置成本相匹配? 哪些環路區域需要遮罩或與其他區域隔離? 此應用中應使用一個腔體還是多個腔體? 最終產品會接受衝擊測試嗎, 振動測試或包裝跌落測試?

shielded form
For a particular application, 仔細考慮上述問題有助於選擇合適的, 經濟的遮罩形式. 可根據不同的應用要求選擇不同的四邊遮罩腔. 如果圍欄高度足以容納手指彈簧,則手指彈簧蓋是可拆卸蓋中的一個選項. 如果圍欄外沒有足够的空間放置外部手指彈簧, 應使用內部指形彈簧. 而且, 可以在相對側混合使用形狀相同的外部和內部指形彈簧. 帶指形彈簧的表面安裝四面體腔體是遮罩腔體的另一種選擇. 這種類型的空腔與普通四面體空腔相同,只是沒有固定銷. 縫焊通常用於沿連續軌跡將其焊接到PCB上. 這可能需要使用蓋章的圍欄結構. 四邊形 PCB板 空腔也可以使用平面折疊蓋, 如圖2所示. 這種類型的蓋子生產成本較低, 尤其是在開發階段. 這種設計的缺點是無法保證蓋子和圍欄之間的有效連接, 除非蓋子用於固定標籤. 連接中的任何間隙都會影響腔體的EMC效能. 此蓋固定條可以折疊或包裹, 如圖2和3所示. 這兩種類型的貼紙可用於5次以上的移動和更換蓋.

Flat Folding Lid
Snap-on lids can be used when the actual application requires the fence and lid to have a low profile. 蓋子側壁上的突起插入圍欄側壁的小縫中. 這種設計選擇可以將圍欄的高度降低到1.5毫米. 與標籤和槽蓋的選擇一樣, 這種設計不能保證圍欄和蓋子之間的有效連接,除非使用小片固定位置. 一些設計師更喜歡使用表面貼裝線的放置設備來綜合蓋子和圍欄. 僅在返工型腔中的部件時打開蓋. 選擇這種設計意味著必須在蓋子上留下一排小孔,以便熱量可以進入腔體,將內部電子元件焊接到PCB上, 如圖4所示. 不幸地, 這些小孔將使腔體的遮罩效能降低約20dB. 試驗後安裝空腔時, 或 PCB板 是大的, 選擇五面腔更具成本效益. 該選項可以通過焊接引脚實現, 點焊或對接焊接, 也可以通過熱回流孔進行加工. 到現在為止, 開發並生產少量五面腔的成本效益高的方法是選擇一個彎曲的五面腔. 如圖5所示, 這是通過在盤子上添加徽標來實現的. 將其安裝在PCB上時, 用戶只需將其折疊成所需形狀.

shielding 材料
For most RF shielding, 遮罩層幾乎可以由任何基材製成,如銅, 黃銅, 不銹鋼, 鋁或鎳黃銅. 將元件焊接到印刷電路板的安裝過程比鎳黃銅更電鍍. 傳統上, 已使用光亮鍍錫. 然而, 隨著有害物質RoHS指令的實施, PCB生產線已改為無鉛焊接. 低頻干擾通常由磁場引起. 儘管有時使用較厚的鋼板或磷青銅製作遮罩腔, 更多的特殊資料,如金屬或射頻資料,用於製作遮罩腔. 金屬膜遮罩腔的頻率極限一般為3~5GHz. 如果超過此頻率範圍, 兩種效應將限制遮罩效能或其效能. 由於腔體和PCB上的電子元件之間的分佈電容, 空腔金屬內的任何輕微移動都會產生微音效果. 在該頻帶中, 防護罩通常以實體形式加工, 克服了上述影響. 可能在回路工作頻率的諧波頻率下, 空腔的空腔成為波導的一部分, 發生另一高頻效應的地方. 這種效應使腔體的行為更像諧振器,而不是遮罩. 可以通過向空腔中添加吸收資料或仔細選擇空腔尺寸來避免這種影響.

Production and Assembly Design
A key factor in cavity design is knowing the throughput of the final part or product. 該判斷將决定生產方法的選擇和, 在某種程度上, 遮罩形式的選擇. 如上所述,圍欄蓋設計和五邊空腔, 很明顯,生產一個單件要比組合兩件形成遮罩便宜得多. 選擇的生產方法也會影響部件成本. 例如, compare the cost of photochemical machine (PCM) versus stamping or a combination of the two methods. 部件是手動安裝還是機器安裝? 如果使用機器安裝, 由於大多數機器使用真空吸頭來拾取部件, 需要放置目標. 而有些機器使用鉗子式系統來拾取部件, 這種機器很少見. 用於機器安裝, 邊緣柵欄的共面性 PCB板 要求大於0.1mm,以確保在安裝或進入回流焊爐時,腔體位於錫膏上.

Machined General Shielding Materials
For most RF shielding, 遮罩層幾乎可以由任何基材製成,如銅, 黃銅, 不銹鋼, 鋁或鎳黃銅. 將元件焊接到印刷電路板的安裝過程比鎳黃銅更電鍍. 低頻干擾通常由磁場引起. 儘管有時使用較厚的鋼板或磷青銅製作遮罩腔, 更多的特殊資料,如金屬或射頻資料,用於製作遮罩腔. 金屬膜遮罩腔的頻率極限一般為3~5GHz. 如果超過此頻率範圍, 兩種效應將限制遮罩效能或其效能. 由於空腔和電子元件之間的分佈電容 PCB板, 空腔金屬內的任何輕微移動都會產生微音效果.