ฉนวนป้องกัน EMI ระดับบอร์ดคือโครงครอบโลหะที่ติดตั้งครอบทับบางส่วนของแผงวงจรพิมพ์ จุดประสงค์หลักมีสองประการ: เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าจากภายนอกไปรบกวนวงจรที่มีความไวสูง หรือเพื่อกักเก็บวงจรที่มีสัญญาณรบกวนสูงไม่ให้ไปรบกวนชิ้นส่วนข้างเคียง เนื่องจากฝาครอบโลหะนี้บดบังชิ้นส่วนที่อยู่ด้านล่าง จึงก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฉพาะตัวต่อกระบวนการประกอบแผงวงจร การตรวจสอบด้วยออปติคัล และกระบวนการซ่อมกลับคืน การตัดสินใจด้านวิศวกรรมที่สำคัญที่สุดสำหรับการป้องกัน EMI จะถูกกำหนดตั้งแต่ขั้นตอนออกแบบเลย์เอาต์ของแผงวงจร: วิธีการยึดตัวฉนวน ตำแหน่งการจัดวางชิ้นส่วนใต้ฉนวน และลำดับตำแหน่งของฉนวนภายในกระบวนการประกอบ
หน้าที่ของแผงป้องกัน EMI ระดับบอร์ดและเหตุใดจึงทำให้การประกอบซับซ้อนขึ้น
แผงป้องกัน EMI ถูกใช้งานอย่างแพร่หลายในโมดูลไร้สาย ออสซิลเลเตอร์คริสตัล วงจรแปลงกำลังไฟฟ้า และวงจรอนาล็อกความอิมพีแดนซ์สูง — ซึ่งล้วนเป็นวงจรที่ไวต่อสัญญาณรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าหรือเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนรุนแรง แผงป้องกันจะทำหน้าที่เป็นกรงฟาราเดย์เมื่อยึดติดกับระนาบกราวด์ของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) อย่างมั่นคง การประกอบฝาครอบแผงป้องกัน EMI เพื่อการลดการแผ่รังสีรบกวนเป็นบริการมาตรฐานภายในของเราผลงานการประกอบแผงวงจร PCBA.
แม้ว่าหลักการการป้องกันสัญญาณรบกวนจะเข้าใจได้ไม่ยาก แต่ตัวโล่โลหะเองกลับเพิ่มภาระในการผลิต เมื่อเทียบกับชิ้นส่วน SMT มาตรฐานรอบ ๆ แล้ว โล่มีขนาดค่อนข้างใหญ่กว่าและบังวงจรที่จำเป็นต้องตรวจสอบและเข้าถึงเพื่อแก้จูนดีบัก โล่ EMI ระดับแผงวงจรแบ่งออกได้เป็นสองแบบหลัก ๆ:
โล่ชิ้นเดียวสามารถ: ติดตั้งได้ในขั้นตอนการบัดกรีเพียงครั้งเดียวเหนือบริเวณวงจรเป้าหมาย
โล่สองชิ้น: ประกอบด้วยกรอบรอบนอกที่บัดกรีติดกับแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ก่อน แล้วจับคู่กับฝาครอบแบบถอดได้ซึ่งติดตั้งในภายหลัง
การเลือกตัวเลือกนี้ส่งผลกระทบไปทั่วทั้งกระบวนการผลิตของคุณ มันกำหนดเวลาการติดตั้งชิลด์ ตลอดจนว่าบริเวณวงจรที่ได้รับการป้องกันจะยังสามารถเข้าถึงได้หลังการประกอบหรือไม่ และลักษณะการกระจายความร้อนของแผ่น PCB ระหว่างกระบวนการรีโฟลว์
ข้อควรคำนึงเกี่ยวกับเลย์เอาต์หลักสำหรับแผงป้องกัน EMI
สำรองพื้นที่โดยเฉพาะสำหรับชิลด์ของคุณและรักษาการแยกให้ชัดเจนจากอุปกรณ์ข้างเคียง จัดให้มีระยะเคลียร์รอบขอบเพียงพอสำหรับการวางชิ้นส่วนด้วยเครื่องปิกแอนด์เพลสและการบัดกรีที่เชื่อถือได้ ความสูงภายในจะต้องเพียงพอเช่นกันเพื่อป้องกันไม่ให้เปลือกชิลด์สัมผัสกับพื้นผิวด้านบนของชิ้นส่วนที่ถูกครอบอยู่
หากการต่อกราวด์ของชิลด์ของคุณต้องอาศัยรูผ่านถ่ายเทความร้อน ให้วางรูผ่านไว้ติดกับแผ่นยึดชิ้นส่วน ควรทำกราวด์ให้ต่อเนื่องตลอดทั้งแนวขอบของชิลด์ทั้งหมด เนื่องจากความไม่ต่อเนื่องและช่องว่างในเส้นทางกราวด์จะทำให้ประสิทธิภาพการลด EMI แย่ลงและปล่อยให้สัญญาณรบกวนรั่วไหลออกมาได้
ความสูงและตำแหน่งของชิลด์ยังมีข้อจำกัดเชิงปฏิบัติด้านการผลิตด้วย ชิลด์ที่มีความสูงมากและวางใกล้ขอบบอร์ดหรือคอนเนกเตอร์อาจทำให้เกิดการรบกวนต่อการจับยึดและการเสียบประกบ สำหรับแผ่น PCB แบบสองหน้า ชิลด์ที่อยู่ด้านรองจะต้องคำนึงถึงน้ำหนักที่เพิ่มขึ้นระหว่างกระบวนการประกอบ ในฐานะที่เป็นมวลโลหะขนาดใหญ่ ชิลด์จะดูดซับและนำความร้อนได้แตกต่างจากชิ้นส่วน SMT ขนาดเล็ก โปรดเปิดเผยรายละเอียดของการใช้ชิลด์ตั้งแต่ช่วงต้นของการทบทวนงานออกแบบ เพื่อที่เราจะสามารถรองรับปัจจัยด้านความร้อนและกลไกเหล่านี้ได้ในระหว่างการวางแผนกระบวนการ
ลองพิจารณาแผ่นวงจรไร้สายแบบกระทัดรัดที่มีโมดูลวิทยุแบบมีชิลด์อยู่ที่มุมหนึ่ง หากตำแหน่งฟุตพรินต์ของชิลด์ล้ำเข้าไปยังคอนเน็กเตอร์ที่อยู่ติดกัน จะต้องย้ายตำแหน่งคอนเน็กเตอร์นั้น หากโมดูลที่ถูกครอบปิดไม่ถูกตรวจสอบให้เรียบร้อยก่อนติดตั้งฝาปิด ข้อบกพร่องใด ๆ ที่ตรวจพบภายหลังจะต้องถอดชิลด์ออกเพื่อทำการแก้ไขปัญหา ทั้งสองประเด็นนี้มีต้นทุนการแก้ไขต่ำมากในขั้นตอนออกแบบเลย์เอาต์ แต่จะกลายเป็นงานแก้ไขที่มีค่าใช้จ่ายสูงเมื่ออยู่บนแผ่นวงจรที่ผลิตเสร็จแล้ว นี่คือเหตุผลที่ชิลด์ EMI จำเป็นต้องได้รับการทบทวนอย่างเป็นทางการในขั้นตอนการตรวจรับเลย์เอาต์ แทนที่จะมองว่าเป็นส่วนเสริมที่มาเพิ่มในนาทีสุดท้าย
การคงไว้ซึ่งการตรวจสอบและการเข้าถึงงานแก้ไข
เมื่อติดตั้งฝาครอบโล่แล้วการตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI)ไม่สามารถมองเห็นชิ้นส่วนที่ถูกครอบไว้ได้ และการเข้าถึงทางกายภาพเพื่อทำการแก้ไขซ่อมแซมจะทำได้ยากมาก วิธีบรรเทาปัญหาที่ใช้ได้จริงที่สุดคือการควบคุมลำดับการประกอบ ตามที่การออกแบบของคุณเอื้ออำนวย ให้ทำการตรวจสอบและทดสอบการทำงานของวงจรอย่างครบถ้วนภายใต้ชิลด์ก่อนทำการติดตั้งฝาครอบ
ดีไซน์ชิลด์แบบสองชิ้นมีข้อได้เปรียบอย่างมากในจุดนี้: ฝาสามารถถอดออกได้ภายหลังเพื่อการดีบักหรือเปลี่ยนชิ้นส่วน แคสแบบชิ้นเดียวให้อภัยได้น้อยกว่ามาก การถอดออกจำเป็นต้องบัดกรีชุดโลหะขนาดใหญ่ ซึ่งมีความเสี่ยงต่อความเสียหายของแพดหรือต่อการลอกชั้นของแผ่น PCB
วางแผนกลยุทธ์การทดสอบสำหรับโซนที่มีการป้องกันคลื่นตั้งแต่เริ่มต้น กำหนดตำแหน่งจุดทดสอบ อินเทอร์เฟซสำหรับการโปรแกรม และแผ่นรองทดสอบการทำงานให้อยู่ในตำแหน่งที่ยังสามารถเข้าถึงได้แม้เมื่อติดตั้งชิลด์แล้ว หรือกำหนดให้ทำการทดสอบทั้งหมดให้เสร็จก่อนการติดตั้งชิลด์ การทดสอบการทำงานเป็นหนึ่งในความสามารถหลักด้าน PCBA ของเรา และการที่คุณแบ่งปันแผนการทดสอบกับเรา จะช่วยให้เราจัดวางชิลด์ให้สอดคล้องกับขั้นตอนการผลิตโดยรวมของคุณ
บันทึกข้อมูลการผลิตอย่างง่ายสำหรับทุกบล็อกวงจรที่มีชิลด์ โดยระบุสถานะผ่าน/ไม่ผ่านก่อนติดฝาชิลด์ หากอุปกรณ์เกิดความขัดข้องในภาคสนามและตรวจสอบย้อนกลับไปพบว่าความผิดปกติมาจากส่วนที่มีชิลด์ บันทึกนี้จะยืนยันได้ว่ามีการทดสอบก่อนปิดฝาหรือไม่ และเก็บผลการทดสอบดั้งเดิมเอาไว้ หากไม่มีเอกสารนี้ เส้นทางการวินิจฉัยปัญหาจะเหลือเพียงการถอดชิลด์ออก ซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการหลีกเลี่ยง บันทึกสั้น ๆ ต่อหนึ่งเวอร์ชันของ PCB เหล่านี้แทบไม่เพิ่มภาระให้กับกระบวนการออกรีลีสของคุณเลย
ข้อมูลที่ต้องระบุในคำขอใบเสนอราคา PCBA ของคุณ
ระบุเกราะป้องกัน EMI ไว้ใน BOM ของคุณเช่นเดียวกับคอมโพเนนต์อื่น ๆ โดยรวมถึงหมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิตและแบบวาด 2D/3D ระบุให้ชัดเจนว่าเป็นตัวครอบชิ้นเดียวหรือเป็นชุดกรอบและฝาปิด วิธีการยึดติดที่ตั้งใจใช้ และด้านของแผงวงจร (PCB) ที่จะติดตั้งเกราะป้องกัน แจ้งให้เราทราบหากคุณจะเป็นผู้จัดส่งชิ้นส่วนเกราะป้องกันมาให้
เราจะยืนยันขั้นตอนการยึดติดที่สายการผลิตของเราสามารถรองรับได้สำหรับการออกแบบของคุณ เนื่องจากสิ่งนี้จะกำหนดตำแหน่งของแผ่นป้องกันในลำดับการประกอบโดยตรง การบริการฟรีการตรวจสอบ Valor DFM/DFAถูกรวมอยู่ในบริการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ของเราแล้ว เมื่อคุณส่งไฟล์ออกแบบของคุณตั้งข้อกังวลเกี่ยวกับการกำหนดขนาดพื้นที่ การเว้นระยะห่าง และการต่อกราวด์เพื่อการตรวจสอบร่วมกัน
เรามักพบเจอกับข้อผิดพลาดทั่วไปเหล่านี้ในการออกแบบฉนวนป้องกัน EMI อย่างสม่ำเสมอ:
ป้องกันวงจรที่ยังไม่ได้ทดสอบ บังคับให้ต้องถอดแผงป้องกันออกทุกครั้งเมื่อเกิดความขัดข้องถัดไป
ระยะห่างรอบเส้นขอบชิลด์ไม่เพียงพอ ทำให้การวางตำแหน่งและการบัดกรีทำได้ยาก
การละเว้นมวลความร้อนของชิลด์ออกจากการตั้งค่าโปรไฟล์การรีโฟลว์ ทำให้เกิดการให้ความร้อนไม่สม่ำเสมอ
การเชื่อมต่อกราวด์แบบเบาบางและแยกตัวรอบขอบเขตของชิลด์ ทำให้โครงครอบป้องกันถูกรบกวน
คำถามที่พบบ่อย
คุณมีบริการประกอบฝาครอบป้องกันสัญญาณรบกวน EMI หรือไม่?ใช่ ฝาครอบป้องกัน EMI สำหรับควบคุมการปล่อยสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหนึ่งในกระบวนการประกอบมาตรฐานของเรา
ฉันควรเลือกใช้กระป๋องชิ้นเดียวหรือแผงบังสัญญาณแบบกรอบพร้อมฝา?ฮาร์ดแวร์แบบกรอบและฝาช่วยคงความสามารถในการเข้าถึงเพื่อรีเวิร์กวงจรที่ถูกครอบไว้ กระป๋องชิ้นเดียวประกอบได้ง่ายกว่าแต่ถอดออกได้ยาก เลือกใช้ให้เหมาะสมตามความเป็นไปได้ที่ต้องทำการรีเวิร์กหรือดีบักผลิตภัณฑ์ของคุณ
สามารถติดตั้งแผ่นป้องกันได้ก่อนการทดสอบการทำงานหรือไม่?ในทางเทคนิคแล้วใช่ แต่วงจรที่ถูกครอบจะตรวจสอบและแก้ไขปัญหาได้ยากขึ้นในภายหลัง ควรทำการทดสอบให้สมบูรณ์ก่อนติดตั้งแผ่นป้องกันเมื่อเป็นไปได้
เกราะป้องกันจะเปลี่ยนแปลงการให้ความร้อนของแผ่นวงจรพิมพ์ระหว่างการรีโฟลว์หรือไม่?ทำได้ มวลโลหะขนาดใหญ่ของมันเปลี่ยนการกระจายความร้อนทั่วทั้งบอร์ด โปรดระบุชิลด์ใน BOM ของคุณให้ชัดเจนเพื่อให้ทีมกระบวนการของเราสามารถปรับเปลี่ยนได้ตามความเหมาะสม
ฉันต้องจัดเตรียมเอกสารอะไรบ้างสำหรับโล่?โปรดระบุหมายเลขชิ้นส่วนของผู้ผลิต แบบร่างทางวิศวกรรม วิธีการยึดติด และด้านของแผ่น PCB ที่ต้องการ
แผงป้องกัน EMI จะให้ประสิทธิภาพสูงสุดด้านการผลิตเมื่อมีการกำหนดรูปทรงฟุตพริ้นต์ กลยุทธ์การต่อลงกราวด์ และการเข้าถึงสำหรับการทดสอบไปพร้อมกัน ก่อนที่การออกแบบวงจรพื้นฐานของคุณจะเสร็จสิ้น
ขอใบเสนอราคา PCB Assembly ทันที
แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์
•ภาพรวมขั้นตอนการประกอบแผงวงจรพิมพ์ (PCBA)
•ข้อบกพร่อง SMT ที่พบบ่อยและกลยุทธ์การแก้ไขเชิงปฏิบัติ
•คู่มือการประกอบ SMT ฉบับสมบูรณ์เพื่อช่วยลดต้นทุนการผลิต
