为什么有些EMI / RF屏蔽罩的顶部有孔,而有些则没有?


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在此处输入图片说明

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我不是在谈论高零件的切口。我不认为它们是用于通风的,因为它们经常盖有制造商标签。


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只有我的5美分,但是只有十字形金属的那些与我为项目购买一次的两部分式屏蔽的焊接部分非常相似。您先焊接带孔的零件,然后将实心零件卡扣在上面(如果您查看底行,则第一和第二个的尺寸相同,第三和第四个的尺寸也一样,所以我认为它们必须在一起:您先焊接第一个然后将第二个卡在上面)
frarugi87

是的,我知道这一点。
Dojo

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我喜欢这样的问题!向“为什么”询问我所见过但从未关注的小设计选择,并获得答案,揭示出许多设计注意事项。
jalalipop

Answers:


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屏蔽孔的优点:

  1. 允许空气流通以更好地散热。这是主要原因。

  2. 减轻重量。

只要这些孔明显小于您希望屏蔽衰减的波长,小孔就不会真正损害屏蔽。

顺便说一句,您永远不会在RF屏蔽罩中看到长槽。如果需要更大的总体开口,则可以通过一系列孔来实现。这样,只要各个孔的波长都比波长小,则该屏蔽仍是该区域中的网格,与网格一样好。

一个狭长的狭缝实际上就是一根天线。想象一下一个导电片,其中射频电流沿一维流动。垂直于电流的缝隙具有与偶极天线相同的特性。实际上,这些东西称为缝隙天线。显然,将缝隙天线添加到打算用作屏蔽的物体上是很不好的。


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这里已经有了很好的答案,但我还要补充一点,孔洞也会显着改变屏蔽的热/机械性能。

如您所知,当金属变热时,它会膨胀,同样,冷却时也会收缩。

如果将“罐头”型EMI屏蔽层焊接到PCB上,并且该屏蔽层是坚固的,则将在PCB和屏蔽层之间产生明显的膨胀率差异。

这可能会导致如下效果:

  1. 焊点压低屏蔽层的故障,
  2. 从板上撕下焊锡垫,
  3. 电路板翘曲,可能在其他地方造成间歇性/故障连接,
  4. 当内部应力重新分布时,屏蔽层会发出声音。(这也会给接头和PCB造成脑震荡。)
  5. 盾牌脱落。

如果在正常制造过程中将EMI屏蔽层焊接下来,这是一个重大问题,在正常制造过程中,在焊料流动阶段之前将板预热。当电路板再次冷却时,会引入残余应力。电路板实际上可以弯曲或弯曲。

具有良好布局的孔的屏蔽也看起来“更凉爽”。


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Trevor-我认为这不会对扩展方案有所帮助。不管是否有孔,膨胀都是相同的,因为在任何方向上,热系数和初始长度都不会改变。你说什么?
Whiskeyjack

@Whiskeyjack确实只是为了漏洞而漏洞不会改变盾牌本身的整体扩展。但是,它确实改变了金属相对于PCB拉/推的能力,并减轻了应力,因此它可以局部变形/翘曲。
Trevor_G

1
是的,我在输入评论后开始思考相同的内容。膨胀产生的热应力肯定会减少。:)
Whiskeyjack '17

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提供孔将提供屏蔽,同时节省材料成本。

孔的存在并不意味着RF信号将不衰减地通过。给定射孔尺寸的截止频率。就波长而言,它变为:

截止波长= 3.142 *孔的半径(用于圆形穿孔)

对于2.4 GHz波,波长= 12.5厘米

因此,直径小于12.5 / 3.142 cm = 3.98 cm的孔将衰减RF信号。

在许多情况下,需要屏蔽50/60 Hz的线路噪声或来自开关调节器的数百kHz噪声。在这种情况下,即使更大的孔也可以提供屏蔽,同时有效节省材料成本并减轻系统重量。


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由于冲孔产生的金属五彩纸屑必须重新熔化才能有用,因此,如果在冲孔后对零件进行电镀,则唯一显着的成本节省可能是在电镀材料上……
rackandboneman

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原因几乎不是成本,而是冷却或装饰罐/盖的开口之类的东西。
隆丁

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如果您的电路至少是远离孔的孔的直径,则电场的衰减为e ^ 6.26。我也喜欢WhiskeyJack anwer。 electronics.stackexchange.com/questions/295629/…–
Analogsystemsrf

我没有强调通风,因为OP已经提到它已被某些标签覆盖。即使没有覆盖,我仍认为大部分热量将通过板载GND平面通过传导传导到屏蔽层,并且一旦屏蔽层变热,它可以通过所有可能的方式散发热量-辐射,对流和进一步传导。
Whiskeyjack '17

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在板上打孔要比不做修改要昂贵得多。
伦丁

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无孔的屏蔽层显然会提供更好的屏蔽效果,并避免屏蔽层比孔径更靠近屏蔽层的问题(据说这会削弱屏蔽效果)-但是会使任何强制空气或对流冷却无效(除非有任何限制)热量通过屏蔽罩内的对流传递给屏蔽材料。

同样,较大的孔允许在孔下面放置定位调整工具(微调器盖和锅),这样就可以在不移除屏蔽的情况下进行操作-这很重要,因为随着屏蔽的消失和/或难以调整,某些电路会固有地失调因为它将受到大量干扰。


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它们可能用于清洁。

我设计了一些像这样的小型RF屏蔽。我们总是使用类似于上面某些图片中所示的小圆孔。在正常的回流过程中,屏蔽层与电路板上的所有其他组件同时焊接在适当的位置。回流后,使用高压喷水器(或有时使用溶剂)清洁板,以清除助焊剂残留物和其他污染物。盖子上没有孔,护罩下面的区域将无法正确清洗。


高压水射流会不会增加损坏的风险,比如说如果没有完全敲开部件就会在焊点中引入裂缝?
Dojo

不,我指的清洁机是为此目的而设计的,因此喷嘴不会太强(有点像带有传送带的大型洗碗机。)
Sidearm

我懂了。顺便说一句,您从哪里生产定制设计?这种屏蔽的最小起订量是多少?您是否尝试将防护罩重复用于多个项目,或者它们便宜到足以不打扰和简单地为每个项目订购定制的防护罩?
Dojo

我们在佛罗里达州的一家小店里购买了名为Price Manufacturing的原型,然后通过我们的海外装配厂分包了大批量订单。价格制造商可以做非常小的订单,例如10或20件。NRE通常很高,因此,如果可能,我们尝试在多个作业上重复使用相同的盖子。
Sidearm '18
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