Comment définir un blindage correct pour les couches PCB

YONGU-GROUP

Méthode de blindage correcte

Dans le développement de produits, du point de vue du coût, du calendrier, de la qualité et des performances, il est souvent préférable d'examiner attentivement et de mettre en œuvre la conception correcte au début du cycle de développement du projet. Les modules complémentaires et autres correctifs "rapides" mis en œuvre à la fin du projet ne sont souvent pas des solutions fonctionnellement non idéales, ont une qualité et une fiabilité moindres et sont plus coûteux que ceux mis en œuvre plus tôt dans le processus. Le manque de prévoyance dans les premières étapes de conception d'un projet entraîne souvent des retards de livraison et peut entraîner l'insatisfaction des clients à l'égard du produit. Cette question s'applique à toute conception, qu'elle soit analogique, numérique, électrique ou mécanique, etc.

Par rapport au blindage emi emc d'un seul circuit intégré et d'une partie de la zone du circuit imprimé, il en coûte environ 10 fois pour protéger l'ensemble du circuit imprimé et 100 fois le coût du blindage du fil emi pour l'ensemble du produit. Si une pièce ou un bâtiment entier doit être protégé par un circuit imprimé, le coût est vraiment astronomique.

L'approche de masquage "imbriqué" est une solution possible. Une approche imbriquée est une méthode d'application de masquage à chaque niveau le plus bas de la conception du produit. Par exemple, le masquage est d'abord appliqué à :

L'approche de blindage imbriqué minimise le coût global de fabrication d'un produit de haute qualité dans les délais et dans les spécifications de performances.

Utiliser un faible niveau de blindage

Le blindage des câbles contre les interférences au niveau le plus bas possible (circuit intégré individuel, petite zone de circuit imprimé et niveau circuit imprimé) est logique pour diverses raisons :

Boîte de blindage EMI peut aider à atténuer les interférences entre les circuits intégrés individuels situés sur le circuit imprimé, tandis que le blindage au niveau du circuit imprimé peut aider à atténuer les interférences entre les circuits intégrés individuels

D'un point de vue pratique/rentabilité, les techniques typiques de blindage des boîtiers ne peuvent pas fournir des performances d'atténuation significatives à des fréquences plus élevées (ghz), contrairement au blindage des circuits imprimés.

Le coût et le poids de la couche de blindage peuvent être minimisés par l'utilisation efficace du blindage sur la couche de circuit imprimé.

Du point de vue de la susceptibilité, les circuits intégrés modernes ont des caractéristiques de silicium réduites, des temps de montée plus rapides et des marges de bruit plus faibles. Tant que le ruban de blindage RFI est utilisé au niveau de la couche PCB, ils peuvent fonctionner efficacement dans des environnements bruyants.

L'intégration de modules de communication sans fil bruyants dans les produits peut entraîner des inférences nuisibles à d'autres composants analogiques et numériques sensibles à proximité. Ce bruit peut également être atténué en utilisant un blindage au niveau des circuits imprimés

Les Boîtier blindé CEM est souvent compromise au point de défaillance complète en raison de la nécessité d'ajouter des trous et des fentes pour pénétrer les câbles d'entrée/sortie, les écrans, la ventilation, les supports de retrait de contact, etc. Alors qu'avec le blindage au niveau des circuits imprimés, cela pose moins de problème. Yongucase propose des boîtiers d'équipements électroniques de protection électronique emc/emi professionnels, fournissant des services d'ouverture personnalisés, des services d'anodisation, des services d'impression de logo et des services de taille personnalisée. Dans le même temps, il existe plusieurs spécifications dans les tailles de stock et les fonctions conductrices/non conductrices peuvent être personnalisées. Yongucase utilise des profilés en aluminium extrudé, qui peuvent utiliser efficacement le blindage des circuits imprimés même si les trous sont ouverts.

Un blindage efficace du boîtier nécessite généralement un filtrage précis de tous les câbles entrant et sortant du produit au point où le câble traverse le blindage du boîtier. Le besoin de ce filtrage supplémentaire peut être réduit si un blindage de niveau PCB est utilisé.

Qu'il s'agisse de concevoir des téléphones portables, des tablettes, des ordinateurs portables ou d'autres formes d'électronique, en plus du blindage au niveau des circuits imprimés, une bonne disposition des circuits imprimés est essentielle pour minimiser les EMI. Les plans de masse et d'alimentation peuvent être utilisés comme blindage EMI pour les signaux de bruit à haut risque, et cette technique est un bon premier pas vers la minimisation du bruit dans ces signaux à haut risque. Un problème avec cette approche est que l'énergie rf est toujours rayonnée hors des conducteurs et du boîtier du composant, de sorte qu'une solution plus complète est nécessaire. Un shield niveau pcb (appelé aussi "Shield can") peut être utilisé ici pour atténuer le bruit émis par ces appareils bruyants.

Pour offrir un maximum d'avantages, le blindage horizontal du circuit imprimé doit former un boîtier métallique complet à six côtés. Ceci est accompli en soudant le blindage à un plan de masse solide sous tous les composants nécessitant un blindage EMI en feuille d'aluminium. Pour maximiser l'efficacité, il ne doit pas y avoir d'espaces ou d'ouvertures importants dans le plan de masse. Les performances réelles de tous les blindages et plans de masse seront toujours affectées par des ouvertures telles que des trous de réglage, des indicateurs, des fils, des coutures de construction et des écarts entre les champs électromagnétiques de blindage et les connexions de plan de masse. Ces éléments doivent donc être évités autant que possible.

L'objectif de blindage EMI consiste à utiliser les six côtés d'une boîte métallique pour créer une cage de Faraday autour d'un composant de bruit RF fermé. Les cinq côtés supérieurs sont fabriqués à l'aide de capuchons en matériau de blindage RF ou de boîtes métalliques, tandis que les côtés inférieurs sont mis en œuvre à l'aide de plans de masse à l'intérieur du circuit imprimé. Dans une enceinte idéale, aucune émission n'entrerait ou ne sortirait de la boîte. Des émissions dangereuses provenant de ces blindages se produisent, telles que des perforations dans des trous dans des boîtes de conserve qui permettent le transfert de chaleur lors de la refusion de la soudure. Ces fuites peuvent également être causées par des joints EMI défectueux ou des pièces jointes à souder. Du bruit peut également s'échapper de l'espace entre les vias de masse utilisés pour connecter électriquement le couvercle de blindage au plan de masse.

Traditionnellement, les blindages de circuit imprimé sont fixés au circuit imprimé à l'aide de queues de soudure traversantes qui sont soudées manuellement après le processus d'assemblage principal. Il s'agit d'un processus long et coûteux. Si une maintenance est nécessaire pendant l'installation et la réparation, le dessoudage est nécessaire pour accéder aux circuits et composants sous le blindage du câble EMI. Dans les zones de circuits imprimés denses contenant des composants hautement sensibles, il existe un risque de dommages coûteux.