Руководство по проектированию экранирующих корпусов EMI: материалы, швы, заземление и отверстия
Экранирующий корпус EMI — это штампованная металлическая крышка, снижающая электромагнитные помехи между схемой и окружающей средой. Конструкция должна обеспечивать баланс между эффективностью экранирования, сборкой, стоимостью и технологичностью.
В этом руководстве рассмотрены основные проектные решения: материал, толщина стенки, швы, заземление, отверстия и элементы фиксации.
Основы эффективности экранирования
Эффективность экранирования (SE) измеряется в децибелах. Более высокое значение в дБ означает большее ослабление: 20 дБ — около 90 % ослабления, 40 дБ — около 99 %, 60 дБ — около 99,9 %. Требуемый уровень зависит от изделия, диапазона частот и применимого стандарта.
Выбор материала
| Материал | Характеристики | Типичное применение |
|---|---|---|
| Мельхиор | Хорошая проводимость, коррозионная стойкость, формуемость | RF-модули, чувствительные схемы |
| Нержавеющая сталь | Коррозионная стойкость, более низкая проводимость | Общее экранирование, конструктивные крышки |
| Лужёная сталь | Низкая стоимость, паяемость | Серийные платы бытовой электроники |
| Лепестки BeCu | Пружинный контакт, высокая проводимость | Заземление и съёмные крышки |
Швы и заземление
Большая часть утечки происходит на швах, в отверстиях и точках заземления, а не через сам металл. Корпус должен контактировать с заземляющим слоем PCB в нескольких точках. Можно использовать паяльные лепестки, токопроводящие прокладки или пружинные лепестки. Расстояние между точками заземления должно быть малым относительно наибольшей рассматриваемой частоты.
Отверстия
Отверстия и щели работают как антенны. Как практическое правило, наибольший размер отверстия должен быть меньше примерно одной двадцатой длины волны на наибольшей рассматриваемой частоте. Много малых отверстий обычно лучше одной большой щели. Если требуется вентиляция, используйте перфорированный рисунок, а не большое отверстие.
Толщина стенки и уклон
Тонкие стенки легче формуются, но могут быть менее жёсткими. Вытянутый корпус часто изготавливают из материала толщиной 0,1–0,3 мм в зависимости от размера и прочности. Уклон облегчает извлечение и снижает образование царапин; для неглубоких штампованных крышек уклон может быть минимальным.
Фиксация и сборка
- Направляющие фаски помогают корпусу сесть, не повреждая штыри.
- Защёлкивающиеся элементы или выступы могут удерживать съёмную крышку.
- Паяльные лепестки должны быть доступными и плоскими.
- Избегайте элементов, которые цепляются за корпус при автоматической установке.
Часто задаваемые вопросы
Всегда ли более толстый металл улучшает экранирование?
Не обязательно. На многих частотах доминируют швы, отверстия и заземление. Толщина помогает, но детали конструкции важнее.
Может ли экранирующий корпус быть съёмным?
Да. Съёмные крышки часто используют пружинные лепестки, выступы или защёлкивание. Компромисс — эффективность экранирования и стоимость.
Всегда ли мельхиор лучше нержавеющей стали?
Мельхиор обычно имеет лучшую проводимость и формуемость, но стоит дороже. Нержавеющая сталь может быть достаточной в зависимости от частоты и требуемой SE.
См. также: экранирующие корпуса EMI и обсудить конструкцию экрана.
WhatsApp