PCB板級(jí)屏蔽腔及系統(tǒng)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介

屏蔽材料

對(duì)于大多數(shù)射頻屏蔽，幾乎任何一種基底材料，如銅，黃銅，不銹鋼，鋁或鎳黃銅都能制作屏蔽體。將元件焊接到PCB板的安裝過(guò)程中，更多采用電鍍而不是鎳黃銅。傳統(tǒng)上曾采用光亮鍍錫，然而隨著RoHS指令關(guān)于有害物質(zhì)規(guī)定的執(zhí)行，PCB板生產(chǎn)線(xiàn)改為無(wú)鉛焊接，這種焊接的回流溫度等于甚至超過(guò)光亮錫的熔點(diǎn)。因此也改變了對(duì)鎳黃銅的使用。當(dāng)然也可選用鍍銀或鍍金加工，但是成本明顯過(guò)高。低頻時(shí)干擾一般是磁場(chǎng)影響，盡管有時(shí)會(huì)采用較厚的鋼板或磷青銅做成屏蔽腔，但更多的還是采用Mu金屬等特殊材料或射頻材料制作屏蔽腔。

用金屬薄膜制做屏蔽腔的頻率限制一般是3～5GHz，如果超出這個(gè)頻率范圍有兩個(gè)效應(yīng)會(huì)限制屏蔽效能或其有效性。由于腔體和PCB板上電子元件間的分布電容作用，腔體金屬內(nèi)的任何微小移動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生顫噪效應(yīng)。在這個(gè)頻段，屏蔽體通常選用固體加工形式，從而克服了上述效應(yīng)。

可能在回路工作頻率的諧波頻率處，腔體的空腔成為波導(dǎo)的一部分，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生另一種高頻效應(yīng)。這種效應(yīng)導(dǎo)致腔體更像一個(gè)諧振腔而不是屏蔽體。能通過(guò)在腔體內(nèi)添加吸波材料或仔細(xì)選擇腔體尺寸避免這種效應(yīng)。

生產(chǎn)和組裝設(shè)計(jì)

腔體設(shè)計(jì)的一個(gè)關(guān)鍵因素是了解最終元件或產(chǎn)品的生產(chǎn)量。這個(gè)判斷會(huì)決定最后生產(chǎn)方法的選擇，在某種程度上也會(huì)決定屏蔽形式的選擇。正如上面討論過(guò)的圍欄-蓋子設(shè)計(jì)以及五面腔體，很明顯生產(chǎn)一個(gè)整體要比將兩塊合起來(lái)形成屏蔽體便宜很多。

選擇的生產(chǎn)方法也會(huì)影響到元件成本。例如，比較光化機(jī)(PCM)相對(duì)沖壓加工或兩種方法混合加工的成本。元件是手工安裝還是機(jī)器安裝?如果選用機(jī)器安裝，由于大多數(shù)機(jī)器采用真空吸頭吸起元件，則需要采用貼裝靶。雖然有的機(jī)器采用鉗子類(lèi)型的系統(tǒng)抓起元件，但這種類(lèi)型的機(jī)器并不常見(jiàn)。

對(duì)于機(jī)器安裝，PCB邊緣圍欄的共面性要求在0.1mm以上以保證在安裝或進(jìn)入回流爐時(shí)腔體處于焊膏上。

機(jī)器加工一般屏蔽材料

對(duì)于大多數(shù)射頻屏蔽，幾乎任何一種基底材料，如銅，黃銅，不銹鋼，鋁或鎳黃銅都能制作屏蔽體。將元件焊接到PCB板的安裝過(guò)程中，更多采用電鍍而不是鎳黃銅。傳統(tǒng)上曾采用光亮鍍錫，然而隨著RoHS指令關(guān)于有害物質(zhì)規(guī)定的執(zhí)行，PCB板生產(chǎn)線(xiàn)改為無(wú)鉛焊接，這種焊接的回流溫度等于甚至超過(guò)光亮錫的熔點(diǎn)。因此也改變了對(duì)鎳黃銅的使用。當(dāng)然也可選用鍍銀或鍍金加工，但是成本明顯過(guò)高。低頻時(shí)干擾一般是磁場(chǎng)影響，盡管有時(shí)會(huì)采用較厚的鋼板或磷青銅做成屏蔽腔，但更多的還是采用Mu金屬等特殊材料或射頻材料制作屏蔽腔。

用金屬薄膜制做屏蔽腔的頻率限制一般是3～5GHz，如果超出這個(gè)頻率范圍有兩個(gè)效應(yīng)會(huì)限制屏蔽效能或其有效性。由于腔體和PCB板上電子元件間的分布電容作用，腔體金屬內(nèi)的任何微小移動(dòng)都會(huì)產(chǎn)生顫噪效應(yīng)。在這個(gè)頻段，屏蔽體通常選用固體加工形式，從而克服了上述效應(yīng)。

可能在回路工作頻率的諧波頻率處，腔體的空腔成為波導(dǎo)的一部分，此時(shí)會(huì)產(chǎn)生另一種高頻效應(yīng)。這種效應(yīng)導(dǎo)致腔體更像一個(gè)諧振腔而不是屏蔽體。能通過(guò)在腔體內(nèi)添加吸波材料或仔細(xì)選擇腔體尺寸避免這種效應(yīng)。