标签: 屏蔽罩

1.屏蔽罩定制的作用 屏蔽罩多见于模组，主要是因为模组上有GPS，BT，Wifi，2G/3G/4G/5G等多种无线通信电路，有的如敏感的模拟电路，DC-DC开关电源电路，一般都需要用屏蔽罩隔离， 一方面是为了不影响其他电路，另一方面是防止其他电路影响自己 。 这是其中一个作用，防止电磁干扰；屏蔽罩另外一个作用是防止撞件，PCB SMT后会进行分板，一般相邻板子之间需要隔开，防止离得太近，在后续的测试或者其他运输过程中导致撞件。 2.屏蔽罩的材料 屏蔽罩的原材料多种多样，通常包括洋白铜、不锈钢、马口铁等。在当前的市场环境下，大多数屏蔽罩采用的是洋白铜。 洋白铜 ：其屏蔽效果相对来说略逊一筹。洋白铜质地较为柔软，这使得它在加工和使用过程中具有一定的便利性。然而，洋白铜的价格要高于不锈钢。值得一提的是，洋白铜易于上锡，这一特性为其在电子设备中的应用提供了一定的优势。 不锈钢 ：不锈钢的屏蔽效果良好，能够有效地阻挡外界电磁干扰，保障设备的正常运行。同时，不锈钢具有较高的强度，能够承受一定的外力冲击和挤压。在价格方面，不锈钢处于适中的水平。但需要注意的是，不锈钢上锡难度较大。在未进行表面处理时，几乎无法上锡。即便镀镍后情况有所改善，但仍不利于贴片操作。 马口铁 ：马口铁的屏蔽效果在这几种材料中最差。不过，马口铁具有上锡效果好的特点，能够满足一些特定的工艺需求。此外，马口铁价格低廉，这使得它在一些对成本较为敏感的应用场景中具有一定的竞争力。 3.屏蔽罩的分类 3.1固定式屏蔽罩，一般也叫单件式，直接SMT贴在PCB上 设计注意事项： 1，单件式屏蔽罩因为是直接SMT贴在PCB上，建议材料选择洋白铜Cu-7521（R-1/2H or R-OH），焊接性能好。2，屏蔽罩注意开孔。 3，屏蔽罩的高度建议是0.25mm+内部器件最大高度。 屏蔽罩开孔的作用： 1， 一方面是为了工作时内部器件的散热，开孔自然会牺牲一部分的屏蔽效果。 2， 另一方面在回流焊时，以降低屏蔽罩内外的温差，保证焊接的可靠性，可以试想一下，在回流焊的高温下，如果屏蔽罩密封效果好且未开孔，很有可能出现内爆（屏蔽罩炸裂，内部器件损坏），这个是有实际案例的。 3.2双件式屏蔽罩 可拆卸式一般也叫双件式，双件式屏蔽罩可以直接打开，不用借助热风枪工具。 价格比单件式贵，底下的SMT焊接在PCB上，称为Shielding Frame ， 上面的称为Shielding Cover，直接扣在Shielding Frame上，方便拆卸，一般把下面的Frame称为屏蔽框，上面的Cover称为屏蔽罩。 Frame建议采用洋白铜，上锡好；Cover可以采用马口铁，主要是便宜。 双件式可以在项目初期采用，方便调试，等待硬件调试稳定之后，再考虑采用单件式以降低成本。 3.3屏蔽罩夹子 不管是单件式屏蔽罩还是双件式屏蔽罩，都需要进行开模，有一些聪明的厂家推出了屏蔽罩夹子，英文称为Shielding Clip，用来替代屏蔽框。 优点： 1， 可以直接SMT，体积小不易变形，维修方便一些。 2， 某些场合可以直接取代屏蔽框，节省一个屏蔽框开模的费用。 3， 当夹子被焊接在电路板之后，再直接把屏蔽罩安装在这些夹子中间夹住就可以了，焊接平整度相对于屏蔽框会好一些。 一般1个屏蔽框需要用4~8个屏蔽夹子代替，需要注意的是，采用屏蔽夹子的抗干扰效果肯定没有屏蔽框好，而且比较占用PCB板的空间大，目前在手机未见有使用屏蔽罩夹子的情况， 对集成度和空间要求不高的应用可以采用屏蔽罩夹子来降低成本 。 服务标准： 1.屏蔽罩制作流程 1.1、客户提供工程图档（提供焊盘图或Gerber文件，DXF格式，） 1.2、客户提供pcb样板（根据元器件高度来评估屏蔽罩高度） 1.3、工程设计打样OK 1.4、设计屏蔽罩开模 1.5、样品制作 1.6、客户样品验证 （如有侵权，联系删除）

​ 转载--- 电子工程专辑 2022-04-17 08:08 以下文章来源于面包板社区，作者wuliangu ​ 面包板社区. 每日精选电子工程师必备电子技术知识；电子工程专辑、EDN电子技术设计、国际电子商情官方社区；为电子工程师提供论坛、博客、芯语、评测、直播、下载资料、技术文库、学院等内容。 现在的电子产品一般都是要求要过认证的，所以其中有项就是EMC测试。 EMC里面有辐射测试，为了防止辐射干扰，所以有选到使用屏蔽罩。 让工厂做屏蔽罩的话，你不可能将PCB文件给他们，所以最好还是做一份简单的尺寸图给他们。那该怎么制作呢?下面我们就来做一做吧。 首先来看下这屏蔽罩是什么样子的，如图： ​ 我们要将下面PCB中的屏蔽罩边框尺寸导出来 ​ ​ 所以步骤如下： 1、将要做屏蔽罩的PCB文件打开，然后在菜单栏File中选择Export导出一个DXF文件 ​ 在保存类型栏选择DXF文件，如下图箭头所指： ​ 2、点击保存后出现下面的导出设置界面，打开默认的是在Selected框中把所有的层选择上了，所以要点一下Remove ALL将所有的层都移到左边来，然后重新选择需要用到了 ​ 下图是选择好后的状态，我们以做BOTTOM上的屏蔽罩为例，这里可以选择三个层“Bottom”“Solder Mask Bottom”“Silkscreen Bottom”,为什么选择这三个层呢? Bottom: 因为屏蔽罩夹子封装的焊盘在，要能体现夹子的位置，到时好做缺口。 Solder Mask Bottom：因为屏蔽罩与PCB接触处的开窗线是画在了该层，这样做PCB才能露铜。 Silkscreen Bottom：因为有时候屏蔽罩会压在走线上，所以在该处会加层印油。 当然可以在Solder Mask Bottom这层设置好，到时只选这一层也能体现，读者可以偿试下。 Select Input Items这个打勾设置，可以按下图来做 Board：这个是导出板框，导出后可以直观优先看到整板情况。也可以不用选。 2D Lines：这个是画的屏蔽罩的框。 Parts-Bottom：这个是导出Bottom层的元器件，因为有个屏蔽罩夹子，所以选了这项。 设置完成后点OK就可以了。 ​ 3、用AUTOCAD来打开导出的文件 ​ 4、打开后如下图效果 ​ 因为是BOTTOM层，所以要镜像下，如图 ​ 5、将板框和不用的元件删掉，只留下屏蔽罩部分，如图 ​ 6、画好屏蔽罩边框的中线，如下图中的白线 ​ 7、然后标出屏蔽罩夹子的位置，如下图 ​ ​ 8、做好定位孔，孔径做1mm左右，这样做是为了组装时方便快速 ​ 9、在写好规格，屏蔽罩内空高要比PCB所盖最高元件高个0.1mm左右。 屏蔽罩金属的厚度一般为0.2mm, 屏蔽罩的材质常用的有2种：一种是马口铁，该材质较硬，不易变形，价格也相对便宜点，但是可能较容易生锈。二是洋白铜，这材质较软，很容易压变形，价格相对高一点点，不易生锈。 ​ 10、然后再标下视角，大致如下图就完成了屏蔽罩尺寸规格的制作。 ​ 11、若屏蔽罩边有压到元器件，则需要在这部分做下缺口，如下图的情况 ​ 12、下面是实际做出来后的组装效果图 ​ 最后，希望这篇说明能够对人有所帮助。 作者：wuliangu， 来源：面包板社区 ---END--- ​

电路板屏蔽罩图纸的制作 现在的电子产品一般都是要求要过认证的，所以其中有项就是 EMC 测试。 EMC 里面有辐射测试，为了防止辐射干扰，所以有选到使用屏蔽罩。 让工厂做屏蔽罩的话，你不可能将 PCB 文件给他们，所以最好还是做一份简单的尺寸图给他们。那该怎么制作呢？下面我们就来做一做吧。 首先来看下这屏蔽罩是什么样子的，如图： 我们要将下面 PCB 中的屏蔽罩边框尺寸导出来 所以步骤如下： 1、 将要做屏蔽罩的 PCB 文件打开，然后在菜单栏 File 中选择 Export 导出一个 DXF 文件 在保存类型栏选择 DXF 文件，如下图箭头所指： 2、 点击保存后出现下面的导出设置界面，打开默认的是在 Selected 框中把所有的层选择上了，所以要点一下 Remove ALL 将所有的层都移到左边来，然后重新选择需要用到了 下图是选择好后的状态，我们以做 BOTTOM 上的屏蔽罩为例，这里可以选择三个层“ Bottom ”“ Solder Mask Bottom ”“ Silkscreen Bottom ” , 为什么选择这三个层呢？ Bottom: 因为屏蔽罩夹子封装的焊盘在，要能体现夹子的位置，到时好做缺口。 Solder Mask Bottom ： 因为屏蔽罩与 PCB 接触处的开窗线是画在了该层，这样做 PCB 才能露铜。 Silkscreen Bottom ：因为有时候屏蔽罩会压在走线上，所以在该处会加层印油。 当然可以在 Solder Mask Bottom 这层设置好，到时只选这一层也能体现，读者可以偿试下。 Select Input Items 这个打勾设置，可以按下图来做， Board ：这个是导出板框，导出后可以直观优先看到整板情况。 也可以不用选。 2D Lines ：这个是画的屏蔽罩的框。 Parts-Bottom ：这个是导出 Bottom 层的元器件，因为有个屏蔽罩夹子，所以选了这项。 设置完成后点 OK 就可以了。 3、 用 AUTOCAD 来打开导出的文件 4、 打开后如下图效果 因为是 BOTTOM 层，所以要镜像下，如图 5、 将板框和不用的元件删掉，只留下屏蔽罩部分，如图 6、 画好屏蔽罩边框的中线，如下图中的白线 7、 然后标出屏蔽罩夹子的位置，如下图 8、 做好定位孔，孔径做 1mm 左右，这样做是为了组装时方便快速 9、 在写好规格，屏蔽罩内空高要比 PCB 所盖最高元件高个 0.1mm 左右。 屏蔽罩金属的厚度一般为 0.2mm, 屏蔽罩的材质常用的有 2 种：一种是马口铁，该材质较硬，不易变形，价格也相对便宜点，但是可能较容易生锈。二是洋白铜，这材质较软，很容易压变形，价格相对高一点点，不易生锈。 10、 然后再标下视角，大致如下图就完成了屏蔽罩尺寸规格的制作。 11、 若屏蔽罩边有压到元器件，则需要在这部分做下缺口，如下图的情况 12、 下面是实际做出来后的组装效果图 最后，希望这篇说明能够对人有所帮助。

屏蔽是你的朋友，但也有例外的时候…… n电路大部分用作防止外边的信号进入并干扰里面电路的保护措施，但也能防止里面的信号逃逸，因此负责电磁干扰(EMI)一致性工作的工程师非常乐意使用它们。 即使在低频电路中，屏蔽也能防止由于空气电流和交流输电线拾取引起的漂移。在更高的频率，屏蔽可以防治辐射和拾取信号。在射频或微波电路中，屏蔽使得无线接收机、频谱分析仪和由于没能在各个射频和中频部分之间提供足够屏蔽和隔离而无法正常工作的各种设备能正常工作。 那么什么方面会出错呢？其实10年前基本上是不会出错的。大部分标准无线应用仍工作在最高2.5GHz的频率。在这种情况下屏蔽罩通常有利无弊。后来“普通射频”发展到了3GHz以下的频率，但今天的“普通射频”发展到了6GHz以下，甚至在消费电路中使用工作频率高达6GHz的电路版图设计也很常见。 这种情况要求屏蔽我们的射频电路，目的不仅是要让我们的电路正常工作，而且要防止在规范测试中出现电磁干扰辐射问题。 常见的屏蔽形式是放置在电路上方的某种导电结构。这些组件范围很广，从电视调谐器类型的铁罐，覆盖有导电材料的简单塑料模具，到专门针对我们的电路板经昂贵加工的铝块。 当我们在电路板上放置屏蔽罩时，我们会创建一个传导性的电子腔，这种腔喜欢某些频率或各种横向电磁(TEM)模式 。换句话说，它在某些频率会产生谐振。 这些谐振模式通常是不好的，因为我们希望屏蔽罩能阻止电场逃逸(而且确实会)，但在某些频率点，屏蔽罩内的电磁波会变得非常强大。这正是我们的问题出现的地方。 通过使用简单的数学公式就可以预测开始出现这种现象的频率 。 对于高度、宽度和长度分别为H、W和L(其中WLH)的盒子来说，可以用下列等式计算各种TEM模式： 公式1 其中尺寸的单位是米， 计算得到的谐振频率是MHz， 屏蔽或腔内的介质假定为空气。 变量a、b和c在不同TEM模式时有不同取值——要么是1，要么是0。由于3个变量都可能是1或0，所以这种简单模型可以用来预测矩形密封盒子所有可能的TEM模式。 在屏蔽设计中，我们通常只对屏蔽腔可以谐振的最低频率感兴趣，因此公式1可以简化成： 公式2 公式2代表的是TEM101模式。公式1的‘a’和‘c’都等于1，‘b’等于0。你可以直观地看到，这是屏蔽腔最大尺寸的对角线。这个对角线长度的倒数正比于频率。 公式2可以用来计算矩形屏蔽罩产生谐振时的最低频率。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 测试理论与实践 现在我们终于有办法观察屏蔽腔是否谐振在我们关心的某个足够低的频率，下面让我们做一些实际的测试。我照例使用可以焊接到PCB上的这些小屏蔽盒 。我经常使用的小屏蔽盒尺寸是1.5x1x0.4英寸。将这些尺寸代入公式2可以算出最低频率TEM模式位于7GHz左右。 为了测试这个输出，我搭建了一个由输入探头、输出探头和焊接到一片废旧电路板的屏蔽盒组成的测试电路(图1)。 图1：为了测试这个理论输出，我在一块电路板材料上焊接了一个尺寸为1.5 x 1 x 0.4英寸的金属屏蔽盒。为了获得出入的信号，我还在屏蔽腔内焊接了一些修改过的SMA PCB连接器。这些连接器用作小的电容探头，当连接矢量网络分析仪(VNA)时能让我们定量地考察屏蔽盒内部情况。 对中心导电探头的长度没有作特别的关注，只是在电气上做得很短(远小于感兴趣频率点的?波长)。这些探头正好安装在有些随机的盒子末端。将盒子末端选为探头位置是因为这也许代表了屏蔽盒内部隔离的最大希望，末端也可能代表了特定电路的输入输出点。 图2：这是测试板的背面，上面的SMA连接器将连接到矢量网络分析仪供分析使用。 图3：这是放置了屏蔽盖的测试装置外观 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 现在是做一些实际测量的时候了。将矢量网络分析仪(VNA)连接在连接器与VNA的端口1和端口2之间，然后就可以开展一系列S21测量了。 分析仪上的第一张图是没有屏蔽盖的时候，它显示了输入与输出探头之间的自然耦合(图4)。这个电路可以用一个小电容串联一个位于屏蔽盒内的电路探头之间的电阻粗略建模。在低频时耦合是很小的，随着频率的提高，耦合会逐渐增强，最终趋于稳定。 毋庸置疑，屏蔽盒内电容探头的确切位置将影响实际的响应。靠得越近耦合越强。但只要我们不移动探头，比较结果就将是有效的，而这些探头是焊接的，因此它们不会移动。 图4：蓝线是屏蔽盖揭开时矢量网络分析仪上的输入至输出图。图中显示了直到甚高频的期望电容耦合行为。橙色线是屏蔽盖盖上时发生的情况，盖上屏蔽盖整个屏蔽腔电路就完整了，并将我们的训练电路板转变为高度谐振和具有多次谐振的复杂腔体结构。 从图4可以看出，当盖上屏蔽盖时，我们漂亮的屏蔽盒就变成了一个复杂的具有多次谐振(峰和谷)的谐振结构。用公式2可以预测，第一次谐振发生在大约7GHz，而且可以肯定的是，这是第一个峰出现的位置。在这第一个峰处，输入至输出探头之间的耦合被减小了30dB以上。 为什么关心这个呢？原因有很多。首先，如果你在这些峰值的任一处有增益，那么增强的耦合将导致杂散振荡。这个振荡频率可能在你感兴趣的频带之外，但如果你的放大器振荡在一些很高的频率，那就有可能破坏较低频率点时的工作。 我曾经有个多级放大器，当它完全位于屏蔽盒内时它的振荡频率远在感兴趣频带之外。你永远不会在VNA增益或匹配扫描中看到它，但它会改变放大器的工作点以及放大器的谐波，并且会影响下游的电路。 另一方面，如果你的电路工作时要经过这些谐振点，那么当你扫描通过这些点的频率时，你会看到各种无法解释的功率谷(也称为“吸吮”)。 第三个问题发生在你的电路具有接近这些谐振点的内部频率(或仅通过增强的宽带耦合)之时。这时屏蔽盒内的能量出现峰值，从而由于从屏蔽盒泄漏出来的信号增强而造成电磁干扰辐射故障。 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 我敢肯定还有其它无数的问题，以上这些只是让我感到悲伤的其中一些。下次我们将讨论针对这些问题的一些解决方案... 参考文献： 802.11 Wireless routers can be bought at Home Depot that operate in the 5.8-GHz band. Such electronics are pretty commonplace when you can buy it at the Home Depot. See any college textbook on fields and waves for an in-depth explanation of this topic. Such as: Lines, waves and antennas, Robert Brown, et al. 1973 Leader Tech is the supplier of the shield that was used in this example, www.leadertechinc.com 作者：Steve Hageman 《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载