Rancangan Elektronik - Bagaimana menetapkan perisai untuk lapisan PCB dalam desain papan sirkuit ​

Dalam pembangunan produk, dari perspektif kos, jadual, kualiti, dan prestasi, biasanya lebih baik untuk mempertimbangkan dan laksanakan rancangan PCB yang betul secepat mungkin dalam siklus pembangunan projek. Tambah-ons dan perbaikan "cepat" lain dilaksanakan kemudian dalam projek biasanya bukan penyelesaian yang tidak ideal secara berfungsi, mempunyai kualiti dan kepercayaan yang lebih buruk, dan lebih mahal daripada dilaksanakan sebelumnya dalam proses. Kekurangan jangkaan dalam fase reka awal projek biasanya mengakibatkan penghantaran tertunda dan mungkin mengakibatkan kegembiraan pelanggan dengan produk. Soalan ini berlaku kepada mana-mana desain, sama ada ia analog, digital, elektrik atau mekanik, dll.Dibandingkan dengan melindungi IC tunggal dan sebahagian dari kawasan PCB, Xi â™a papan litar desain biaya kira-kira 10 kali biaya melindungi seluruh PCB dan 100 kali biaya melindungi seluruh produk. Jika seluruh bilik atau bangunan perlu dilindungi, biaya sebenarnya adalah astronomi. Kaedah perlindungan "sarang" adalah penyelesaian yang mungkin. Kaedah sarang adalah kaedah untuk melaksanakan perisai pada setiap tahap rendah desain produk. Contohnya, perisai pertama dilaksanakan pada:Kawasan sebahagian bagi IC/PCBT tunggal seluruh PCBSubassemblyAll productsThe nested shielding method can minimize the total cost of manufacturing high-quality products on time and within the performance specifications. Guna aras penghalang rendahUntuk berbagai alasan, ia masuk akal untuk melindungi pada aras terrendah yang mungkin (IC tunggal, kawasan kecil PCB, dan aras PCB):Pelindung shell tidak dapat membantu mengurangkan gangguan antara ICs individu pada PCB, sementara perlindungan aras PCB boleh membantu mengurangkan gangguan antara ICs individu. Dari sudut pandangan praktik/kost-efisiensi, teknologi pelindung lingkungan biasa tidak boleh menyediakan prestasi penolakan yang signifikan pada frekuensi (GHz) yang lebih tinggi, dan pelindung PCB benar-benar boleh menyediakan fungsi ini. Dengan menggunakan perisai pada lapisan PCB secara efektif, biaya dan berat lapisan perisai boleh diminumkan. Dari perspektif kelemahan, sirkuit integrasi modern mempunyai ciri-ciri silikon yang berkurang, masa naik yang lebih cepat, dan margin bunyi yang lebih rendah. Selama mereka dilindungi pada lapisan PCB, mereka boleh bekerja efisien dalam persekitaran bunyi. Integrasi modul komunikasi tanpa wayar bunyi dalam produk boleh menyebabkan kesimpulan berbahaya mengenai komponen analog dan digital sensitif lain di sekitar sini. Bunyi ini juga boleh diurangkan dengan menggunakan perisai aras PCB. Kerana perlu menambah lubang dan slot untuk menembus kabel input/output, paparan, ventilasi, media penghapusan kenalan, dll., perlindungan penyamaran biasanya dikompromikan hingga titik kegagalan lengkap. Jika perlindungan aras PCB digunakan, situasi ini tidak akan begitu serius. Perisai rumah yang berkesan biasanya memerlukan penapisan yang tepat bagi semua kabel yang masuk dan keluar dari produk dimana kabel melewati perisai rumah. Jika perlindungan aras PCB digunakan, perlukan penapisan tambahan ini boleh dikurangkan. Sama ada merancang telefon bimbit, tablet, komputer yang boleh dibawa atau bentuk lain produk elektronik, selain perlindungan aras PCB, bentangan PCB yang baik adalah penting untuk mengurangi EMI. Pesawat tanah dan pesawat kuasa boleh digunakan sebagai perisai EMI untuk isyarat bunyi ancaman tinggi. Teknologi ini adalah langkah pertama yang baik untuk mengurangi bunyi dalam isyarat ancaman tinggi ini. Ada masalah dengan kaedah ini. tenaga RF masih akan radiasi ke pemimpin komponen dan pakej, jadi penyelesaian yang lebih lengkap diperlukan. Perisai aras PCB (juga dipanggil "tangki perisai") boleh digunakan di sini untuk mengurangi bunyi yang dikeluarkan oleh peranti bunyi ini. Untuk memberikan keuntungan terbesar, perisai mengufuk PCB mesti membentuk penutup logam enam sisi lengkap. Ini dicapai dengan menyelamatkan lapisan perisai ke pesawat tanah yang kuat di bawah semua komponen yang perlu dilindungi. Untuk maksimumkan efisiensi, tidak mesti terdapat apa-apa lubang atau terbuka yang besar dalam pesawat tanah. Performasi sebenar semua lapisan perisai dan pendaratan akan sentiasa terpengaruh oleh pembukaan (seperti lubang penyesuaian, indikator, wayar, kongsi konstruksi, dan ruang antara sambungan pendaratan tangki perisai). Oleh itu, item ini perlu dihindari sebanyak mungkin. Tujuan perisai EMI adalah menggunakan enam sisi kotak logam untuk mencipta kandang Faraday disekitar komponen bunyi RF yang tertutup. Lima sisi atas dibuat menggunakan penutup perisai atau tong logam, sementara sisi bawah dibuat menggunakan pesawat tanah di dalam PCB. Dalam penyamaran ideal, tiada emisi akan memasuki atau meninggalkan kotak. Emisi yang menyakitkan dari perisai ini berlaku, misalnya dari lubang ke lubang dalam tong tin, yang membolehkan pemindahan panas semasa solder reflow. Kebocoran ini juga boleh disebabkan oleh cacat dalam EMI gasket atau lampiran askar. Bunyi juga boleh melarikan diri dari ruang antara butang tanah untuk menyambung secara elektrik penyamaran perisai ke lapisan tanah. Secara tradisional, perisai PCB disambungkan ke papan sirkuit PCB menggunakan ekor tentera lubang, yang ditetapkan secara manual selepas proses pemasangan utama. Ini adalah proses yang memakan masa dan mahal. Jika pemeliharaan diperlukan semasa pemasangan dan pemeliharaan, ia mesti dibuang untuk mengakses sirkuit dan komponen di bawah lapisan perisai. Dalam kawasan PCB padat yang mengandungi komponen yang sensitif, ada risiko kerosakan mahal.

Ciri-ciri biasa bagi tangki pelindung aras cair PCB adalah seperti ini:Jejak kaki kecil; Konfigurasi profil rendah; Rancangan dua keping (pagar dan penutup); Melalui lubang atau lekapan permukaan; corak berbilang-kaviti (guna lapisan perisai yang sama untuk mengisolasi komponen berbilang); Kefleksibiliti desain hampir tak terbatas; Vents; Penutup boleh dibuang untuk penyelamatan cepat komponen; Pemotongan penghubung lubang I/O; Penyelamatan meningkat oleh penyesuap frekuensi radio; perlindungan ESD dengan pad pengasingan; Guna fungsi kunci kuat diantara bingkai dan penyamaran untuk mencegah kejutan dan getaran. Material pelindung biasaA variety of shielding materials can generally be used, including brass, nickel silver, and stainless steel. Jenis yang paling umum ialah:cap kaki kecil; Konfigurasi profil rendah; Rancangan dua keping (pagar dan penutup); Melalui lubang atau lekapan permukaan; corak berbilang-kaviti (guna lapisan perisai yang sama untuk mengisolasi komponen berbilang); Kefleksibiliti desain hampir tak terbatas; Vents; Penutup boleh dibuang untuk penyelamatan cepat komponen; Pemotongan penghubung lubang I/O; Penyelamatan meningkat oleh penyesuap frekuensi radio; perlindungan ESD dengan pad pengasingan; Guna fungsi kunci kuat diantara bingkai dan penyamaran untuk mencegah kejutan dan getaran. Secara umum, besi tinned adalah pilihan terbaik untuk melindungi di bawah 100 MHz, sementara tembaga tinned adalah pilihan terbaik untuk melindungi di atas 200 MHz. Penapis kain boleh mencapai efisiensi penywelding yang terbaik. Oleh kerana aluminum tidak mempunyai ciri-ciri penyebaran panas, ia tidak mudah untuk ditelan ke lapisan tanah, jadi ia biasanya tidak digunakan untuk perisai aras papan PCB. Bergantung pada beban peraturan produk akhir, semua bahan yang digunakan untuk melindungi mungkin perlu memenuhi standar RoH. Selain itu, jika produk digunakan dalam persekitaran panas dan basah, ia boleh menyebabkan kerosakan elektrik dan oksidasi.