Es ist immer besser, eine Leiterplatte oder ein Gerät mit einer Abschirmung zu entwerfen, und nicht zu versuchen, nachträglich eine Abschirmung an der Leiterplatte oder dem Gerät anzubringen. Wenn Sie eine Abschirmung einbauen und sie vor der EMV-Prüfung in die Stückliste aufnehmen, können Sie erhebliche Kosten sparen. Das Anbringen einer Abschirmung nach der ersten EMV-Prüfung bedeutet normalerweise eine Neugestaltung der Leiterplatte und die Suche nach ausreichend Platz auf der Leiterplatte. In diesen Fällen muss die Abschirmung selbst oft eine ungewöhnliche Form annehmen, was im Allgemeinen ein teureres Bauteil oder Presswerkzeug bedeutet.


Abschirmungsstufen

Es gibt verschiedene Abschirmungsstufen:

  • Einzelkomponente
  • Komponentengruppen
  • Unterbaugruppe
  • Montage
  • Komplette Ausrüstung

Wenn einzelne Komponenten oder Bereiche einer Schaltung anfällig für abgestrahlte HF-Störungen sind oder die Hauptursache für abgestrahlte Störungen darstellen, ist ein lokal auf der Leiterplatte montiertes Gehäuse sowohl aus Sicht der Komponenten als auch der Leiterplattenmontage am besten geeignet und am kostengünstigsten.

Wenn die Wahrscheinlichkeit besteht, dass Störungen zwischen zwei oder mehr Schaltkreisbereichen auf derselben Leiterplatte oder innerhalb desselben Geräts auftreten, wird im Allgemeinen die Verwendung mehrerer Abschirmungen oder einer Abschirmung mit mehreren Hohlräumen empfohlen.

Beispiele hierfür sind:

  • Mehrere verschiedene Oszillatoren oder Digitaluhren auf derselben Leiterplatte als empfindliche Empfänger oder Messschaltkreise.
  • Wenn der Entwickler versucht, die Kanalisolation zwischen Mehrkanalgeräten zu erhöhen, die auf denselben oder ähnlichen Frequenzen arbeiten

Methoden der Abschirmung

Die häufigste Form der Abschirmung ist ein Metallgehäuse, das an eine HF-Masseplatte gelötet ist, die im Allgemeinen die sechste Seite des Gehäuses bildet. Dabei kann es sich um Einzel- oder Mehrkammergehäuse handeln, die für die Anwendung und Montagemethode konzipiert sind, die für das zu entwickelnde Produkt am besten geeignet ist.

Eine andere Methode besteht darin, die gesamte Leiterplatte oder, im Falle von Geräten wie Mobiltelefonen, die komplette Einheit einzuschließen. Dies kann durch ein Gesamtgehäuse aus Metall oder Druckgussgehäusen, ein EMV-dichtes Gehäuse oder durch Plattieren oder Metallisieren des Kunststoffgehäuses, in dem das Gerät untergebracht ist, erreicht werden.

Wenn das Gerät belüftet werden muss oder eine große Anzeigefläche hat, werden Maschen- oder Wabenkonstruktionen verwendet. Zur Abschirmung von Kabeln zwischen Geräten werden im Allgemeinen Geflechte innerhalb der Kabel und eine gezielte Verbindung des Geflechts mit dem Gerät verwendet, obwohl in größeren Systemen auch Kabelkanäle verwendet werden können.

Im Privat- oder Bürobereich kommen Gehäuse aus plattiertem oder metallisiertem Kunststoff zum Einsatz, wenn der Schutzgrad dem Verwendungszweck des Geräts angemessen ist und ein Kunststoffgehäuse zum Lieferumfang des Geräts gehört.

Abschirmdesign

Bei der Konstruktion von RFI-Gehäusen sollten immer auch alle anderen Konstruktionsaspekte berücksichtigt werden, wie etwa die Betriebsumgebung, das Gesamtvolumen des herzustellenden Produkts, die Montagemethode, die Test- und Prüfmethodik, das PCB- und Gerätelayout sowie Nacharbeits- oder Anpassungsanforderungen.

Allzu oft werden RFI-Gehäuse, wie auch Netzteile, bis zum Ende des Designprozesses aufgeschoben, was ihre Unterbringung im Allgemeinen erschwert. Infolgedessen können sie dann häufig andere Bereiche des Designs mechanisch beeinträchtigen.

Auswahl des Formats

Bei der Auswahl des zu verwendenden Anlagenformats sollten die folgenden Aspekte berücksichtigt werden.

unsere Standarddosen

Wenn sich ein Designer über das zu verwendende Gehäuseformat nicht sicher ist oder eine Reihe von Gehäusen unterschiedlicher Größen auf derselben Leiterplatte oder demselben Gerät hat, bieten wir ein einzelnes Entwicklungsblatt zu einem Festpreis einschließlich Werkzeug an, auf dem der Ingenieur verschiedene Gehäusetypen und -größen auf einem Blatt kombinieren kann, vorausgesetzt, die Metallart und -dicke ist für alle Gehäuse oder Gehäuseteile gleich.

Wenn ein Designer sicher ist, dass er ein Gehäuse benötigt, aber nicht die Kosten für eine Sonderanfertigung tragen möchte, bietet Tecan eine umfassende Palette an Standardgehäusen an, darunter die folgenden:

vierseitiges Gehäuse mit Federfingerdeckel (SFL)

Dieses Gehäuse besteht aus einem vierseitigen Zaun mit einer Reihe von Stiften am Rand der Leiterplatte, mit denen der Zaun entweder durch Handlöten, Wellenlöten oder Pin-in-Hole-Reflow-Löten an die Leiterplatte gelötet wird.

Mit diesem Gehäuse ist im Allgemeinen ein Federfingerdeckel verbunden. Dies ist die beste Form eines abnehmbaren Deckels, vorausgesetzt, die Zaunhöhe reicht aus, um die Finger aufzunehmen. Tecan hat zwei Standards für Federfinger:

  • Standardhöhe: 3.7 mm
  • Niedriges Profil: 2.2 mm

Wir haben auch einen internen Federfinger für Situationen, in denen an der Außenseite des Zauns nicht genügend Platz für externe Finger vorhanden ist. Externe und interne Finger können gemischt werden, sofern sie auf gegenüberliegenden Flächen das gleiche Format aufweisen.

vierseitiges Aufputzgehäuse mit SFL

Dieses Gehäuse ist das gleiche wie das normale vierseitige Gehäuse, jedoch ohne Befestigungsstifte und wird normalerweise mit einer durchgehenden Schiene auf der Leiterplatte verlötet. Beim Zaun muss die Höhe für die Lötleiste an der Basis des Zauns berücksichtigt werden.

Eine weitere Alternative zum durchgehenden, nahtgelöteten Zaun ist das Zinnen der Leiterplattenkante. Dadurch wird die Menge an Lötzinn reduziert, die zum Befestigen des Zauns an der Leiterplatte verwendet wird, und es bleibt genügend Platz für Leiterbahnen, um die Zaungrenze zu überqueren, ohne dass spezielle Mauselöcher oder mehrschichtige Leiterplatten erforderlich sind.

Wenn die Zäune maschinell auf der Leiterplatte platziert werden müssen, muss möglicherweise ein Pick-and-Place-Ziel bereitgestellt werden. Dies würde wahrscheinlich mit einem Zaun im Stanz- und Pressformat kombiniert werden.

 

viereckige Dose mit einfachem, gefalteten Deckel

Die Herstellung des einfach gefalteten Deckels ist im Allgemeinen kostengünstiger, insbesondere in der Entwicklungsphase. Der einzige Nachteil dieser Konstruktion besteht darin, dass keine Verbindung zwischen Deckel und Zaun garantiert ist, außer dort, wo die Deckelhaltelaschen angebracht sind. Dies kann sich auf die EMV-Leistung des Gehäuses auswirken. Die Deckelhaltelaschen können entweder umklappbar oder drehbar sein. Beide Optionen sind für bis zu fünf Deckelabnahmen und -aufsätze geeignet.

Pip-Lock-Deckel und Zaun

Eine Option für sehr flache Zaun- und Deckelsätze ist der Zapfenverschlussdeckel, bei dem Zapfen in den Seitenwänden des Deckels in Schlitze in den Zaunseitenwänden einrasten. Diese können bei Wandhöhen bis zu 1.5 mm angewendet werden.

Es sollte berücksichtigt werden, ob Deckel und Zaun als Set mit den Pick-and-Place-Einrichtungen auf Oberflächenmontagelinien platziert werden oder nicht. Der Deckel muss nur entfernt werden, falls eine Nacharbeit an den Komponenten im Gehäuse erforderlich ist. Dazu ist eine Reihe von Öffnungen im Deckel erforderlich, damit die Reflow-Wärme in das Gehäuse gelangen kann, um die elektronischen Komponenten im Inneren zu löten.

fünfseitiges Gehäuse flach geliefert zum Selbstformen

Das kostengünstigste Gehäuse für die Entwicklung und Produktion kleiner Stückzahlen ist das fünfseitige Gehäuse mit Biegelinienform, das flach und in Blättern geliefert wird, sodass der Benutzer es beim Anbringen auf der Leiterplatte selbst formen kann.

Die fünfseitige Option ist eine Überlegung wert, wenn das Gehäuse nach dem Testen platziert werden soll oder wenn die PCB-Produktionsausbeute hoch ist. Diese kann mit Lötstiften, punktgeschweißten oder stumpfen Ecken sowie Reflow-Wärmelöchern geliefert werden.

Warum sollte man für RFI-Abschirmungen chemisches Ätzen verwenden?

Das chemische Ätzen von Tecan ermöglicht die Herstellung präziser und komplexer Designs mit hoher Genauigkeit. Es stellt sicher, dass die Abschirmungen eine gleichmäßige Tiefe und Einheitlichkeit aufweisen, was für ihre Wirksamkeit beim Blockieren elektromagnetischer Störungen entscheidend ist. Die Leistung wird weiter verbessert, da das chemische Ätzen gratfreie Kanten ergibt – unerlässlich, um die Signalintegrität aufrechtzuerhalten und strenge Anforderungen an die elektromagnetische Verträglichkeit zu erfüllen.

Darüber hinaus ist das chemische Ätzen ein kostengünstiges Herstellungsverfahren, insbesondere für die Herstellung von RFI-Abschirmungen in großen Mengen. Die Möglichkeit, komplexe Muster und Formen mit minimalen Werkzeugkosten zu erstellen, macht es für viele Branchen zu einer günstigen Wahl.

  • schnellere Produktionszyklen
  • minimale Werkzeugkosten
  • Designflexibilität
  • Einbindung komplexer Muster und Formen (z. B. Merkmale wie Zugangslöcher, Belüftung, Faltlinien, Logos und Teilenummern) ohne zusätzliche Kosten
  • kurze Zeiträume, auch bei hohem Volumen
  • kosteneffizienten
chemisches
Ätzen

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Anwendungshinweis zu EMV / RFI-Abschirmungen