ทำไมบางชิ EMI / RF มีรูอยู่ด้านบนและบางอันไม่มี?


26

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ฉันไม่ได้พูดถึงพิลึกสำหรับส่วนประกอบที่สูง ฉันไม่คิดว่าพวกเขามีไว้สำหรับการระบายอากาศเนื่องจากมักถูกปกคลุมด้วยป้ายชื่อผู้ผลิต


3
แค่ 5 เซ็นต์ของฉัน แต่อันที่มีเพียงโลหะรูปกากบาทนั้นคล้ายกับส่วนบัดกรีของโล่สองส่วนที่ฉันซื้อครั้งเดียวสำหรับโครงการ คุณประสานส่วนที่มีรูพรุนแล้วสแนปส่วนที่เป็นของแข็งบนมัน (ถ้าคุณดูที่แถวล่างส่วนที่หนึ่งและสองมีขนาดเท่ากันส่วนที่สามและสี่ด้วยดังนั้นฉันคิดว่าพวกเขาต้องไปด้วยกัน: คุณประสานก่อน จากนั้นถ่ายรูปที่สองลงบนมัน)
frarugi87

ใช่ฉันรู้แล้ว
Dojo

5
ฉันรักคำถามเช่นนี้! การถาม "ทำไม" เกี่ยวกับตัวเลือกการออกแบบขนาดเล็กที่ฉันเคยเห็น แต่ไม่เคยใส่ใจและได้รับคำตอบที่เปิดเผยถึงข้อควรพิจารณาในการออกแบบ
jalalipop

คำตอบ:


39

ข้อดีของรูในโล่:

  1. ช่วยให้อากาศไหลเวียนเพื่อระบายความร้อนได้ดี นี่คือเหตุผลหลัก

  2. น้ำหนักน้อยลง

รูเล็ก ๆ ไม่ได้ลดทอนโล่จริงๆตราบใดที่รูเล็กกว่าความยาวคลื่นของสิ่งที่คุณต้องการให้โล่ลดทอนลง

นอกจากนี้คุณจะไม่เห็นช่องเสียบยาวในแผงป้องกัน RF หากต้องการการเปิดโดยรวมที่มีขนาดใหญ่ขึ้นก็จะสามารถทำได้โดยมีรูมากมาย จากนั้นโล่ก็ยังคงเป็นตาข่ายในพื้นที่นั้นซึ่งส่วนใหญ่จะดีและแข็งตราบใดที่แต่ละหลุมมีขนาดเล็กเมื่อเทียบกับความยาวคลื่น

ช่องที่ยาวและบางเป็นเสาอากาศ ลองนึกภาพแผ่นตัวนำที่มีกระแส RF ไหลในมิติเดียว สล็อตที่ตั้งฉากกับกระแสปัจจุบันมีลักษณะเหมือนกับเสาอากาศไดโพล ในความเป็นจริงสิ่งดังกล่าวจะเรียกว่าเสาอากาศช่อง เห็นได้ชัดว่ามันจะไม่ดีที่จะเพิ่มเสาอากาศช่องเสียบลงในสิ่งที่ตั้งใจจะเป็นเกราะป้องกัน


11

คำตอบที่ดีอยู่ที่นี่ แต่ฉันจะเพิ่มหลุมก็เปลี่ยนคุณสมบัติทางความร้อน / เชิงกลของโล่อย่างมีนัยสำคัญ

อย่างที่คุณรู้เมื่อโลหะร้อนขึ้นมันจะขยายตัวในทำนองเดียวกันมันจะหดตัวเมื่อมันเย็นตัวลง

หากแผ่นป้องกัน EMI ชนิด "สามารถ" ถูกบัดกรีลงบน PCB และกล่าวว่าแผ่นป้องกันนั้นมั่นคงซึ่งจะแนะนำความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในอัตราการขยายตัวระหว่าง PCB และแผ่นป้องกัน

สิ่งนี้อาจทำให้เกิดผลกระทบเช่น:

  1. ความล้มเหลวของข้อต่อประสานถือโล่
  2. การดึงแผ่นบัดกรีลงจากบอร์ด
  3. การแปรปรวนของคณะกรรมการโดยอาจมีการเชื่อมต่อเป็นระยะ ๆ / ความล้มเหลวที่เป็นผลลัพธ์
  4. เสียง popping ของโล่เป็นความเค้นภายในจะถูกกระจายใหม่ (สิ่งนี้สามารถทำให้เกิดการสั่นสะเทือนที่ข้อต่อและ PCB)
  5. โล่ที่จะขับออกไป

นี่อาจเป็นปัญหาที่สำคัญหาก EMI shields ถูกบัดกรีลงในระหว่างการผลิตปกติซึ่งบอร์ดจะถูกทำให้ร้อนก่อนที่จะถึงขั้นตอนการบัดกรี เมื่อบอร์ดเย็นตัวลงอีกครั้งจะเกิดความเครียดตกค้าง บอร์ดสามารถออกมาพร้อมกับโค้งหรือบิดงอได้

โล่ที่มีรูที่จัดวางอย่างสวยงามก็ดูดีกว่า


1
เทรเวอร์ - ฉันไม่คิดว่ามันจะช่วยในสถานการณ์การขยายตัว การขยายตัวจะเหมือนกันไม่ว่าจะมีรูหรือไม่เพราะในทิศทางใดค่าสัมประสิทธิ์การระบายความร้อน พูดว่าอะไรนะ?
Whiskyjack

@ Whiskyjack แน่นอนรูเพื่อประโยชน์ของหลุมจะไม่เปลี่ยนการขยายตัวโดยรวมของโล่ด้วยตัวเอง อย่างไรก็ตามมันเปลี่ยนความสามารถของโลหะในการดึง / ดันกับ PCB และให้ความเค้นความเครียดเพื่อให้สามารถเปลี่ยนรูป / แปรปรวนได้
Trevor_G

1
ใช่ฉันเริ่มคิดเหมือนกันหลังจากฉันพิมพ์ความคิดเห็นของฉัน ความเครียดจากความร้อนที่เกิดจากการขยายตัวจะลดลงอย่างแน่นอน :)
Whiskyjack

8

การจัดหารูจะช่วยป้องกันขณะที่ประหยัดต้นทุนวัสดุ

การมีอยู่ของรูไม่ได้หมายความว่าสัญญาณ RF จะผ่านไม่ถูกลดทอน มีความถี่ตัดสำหรับมิติการเจาะที่กำหนด ในแง่ของความยาวคลื่นมันจะกลายเป็น:

ตัดความยาวคลื่น = 3.142 * รัศมีของหลุม (สำหรับการเจาะรูแบบวงกลม)

สำหรับคลื่น 2.4 GHz ความยาวคลื่น = 12.5 ซม

ดังนั้นรูที่เล็กกว่า 12.5 / 3.142 cm = 3.98 cm ใน dia จะลดทอนสัญญาณ RF

ในหลายกรณีจำเป็นต้องมีการป้องกันสัญญาณรบกวน 50/60 Hz หรือเสียงหลายร้อย kHz ที่มาจากตัวควบคุมการเปลี่ยน ในกรณีนี้หลุมที่ใหญ่กว่าสามารถป้องกันได้ในขณะที่ประหยัดต้นทุนวัสดุและทำให้ระบบมีน้ำหนักเบา


3
เนื่องจากลูกปาโลหะจากรูเจาะจะต้องได้รับการ remelted ใด ๆ ที่มีประโยชน์การประหยัดค่าใช้จ่ายที่สำคัญเท่านั้นน่าจะเป็นในวัสดุชุบถ้าชิ้นส่วนจะชุบหลังจากเจาะ ...
rackandboneman

2
เหตุผลคือค่าใช้จ่ายแทบจะไม่ แต่ค่อนข้างสิ่งต่าง ๆ เช่นการระบายความร้อนหรือช่องเปิดสำหรับการตัดแต่งหม้อ / หมวก
Lundin

1
หากวงจรของคุณมีเส้นผ่านศูนย์กลางของรูห่างจากรูอย่างน้อยคุณจะได้รับ e ^ 6.26 การลดทอนของสนามไฟฟ้า ฉันชอบ WhiskyJack anwer ด้วย electronics.stackexchange.com/questions/295629/…
analogsystemsrf

ฉันไม่ได้เครียดเรื่องการระบายอากาศเพราะ OP บอกไปแล้วว่ามันมีป้ายกำกับอยู่ แม้ว่ามันจะไม่ได้ครอบคลุม แต่ฉันรู้สึกว่าความร้อนส่วนใหญ่จะมาถึงโล่ผ่านการนำความร้อนโดยใช้ระนาบ GND ที่อยู่บนเรือและเมื่อโล่ร้อนขึ้นมันสามารถกระจายความร้อนได้ทุกวิถีทาง - การแผ่รังสีการพาความร้อน
Whiskyjack

2
การเจาะรูผ่านแผ่นมีราคาแพงกว่าการปล่อยให้ไม่มีการแก้ไข
Lundin

4

เห็นได้ชัดว่าโล่ un-holey นั้นให้การป้องกันที่ดียิ่งขึ้นและหลีกเลี่ยงปัญหาที่มีบางสิ่งบางอย่างถูกบังอยู่ใกล้กับโล่มากกว่าเส้นผ่านศูนย์กลางรู (ซึ่งกล่าวกันว่าทำให้ประสิทธิภาพการป้องกันลดลง) - แต่จะทำให้การบังคับอากาศ ความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังวัสดุป้องกันโดยการพาความร้อนภายในตู้หุ้มเกราะ)

นอกจากนี้รูขนาดใหญ่ยังช่วยให้สามารถปรับตำแหน่งได้ (หมวกและที่กันเล็มสำหรับตัด) ใต้รูเพื่อให้สามารถเข้าถึงได้โดยไม่ต้องถอดส่วนป้องกันออก - ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากวงจรบางส่วนจะไม่ปรับแต่งโดยที่มีโล่หายไป เพราะมันจะรบกวนคนจำนวนมาก


3

พวกเขาอาจจะทำความสะอาด

ฉันได้ออกแบบตัวป้องกัน RF ขนาดเล็กสองสามตัวแบบนี้ เรามักจะใช้รูกลมเล็ก ๆ คล้ายกับที่แสดงในรูปภาพด้านบน โล่นั้นจะถูกบัดกรีในระหว่างกระบวนการ reflow ปกติในเวลาเดียวกันกับส่วนประกอบอื่น ๆ ทั้งหมดบนกระดาน หลังจากรีโฟลว์แผงวงจรจะถูกทำความสะอาดโดยใช้หัวฉีดน้ำแรงดันสูง หากไม่มีรูบนฝาปิดพื้นที่ใต้โล่จะไม่ได้รับการล้างอย่างเหมาะสม


หัวฉีดน้ำแรงดันสูงจะไม่เพิ่มความเสี่ยงต่อความเสียหายพูดโดยการเปิดรอยร้าวในข้อต่อบัดกรีหากไม่กระแทกส่วนประกอบทั้งหมดหรือไม่
Dojo

ไม่เครื่องทำความสะอาดที่ฉันอ้างถึงได้รับการออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้ดังนั้นเครื่องบินไอพ่นจึงไม่แรงเกินไป (เช่นเครื่องล้างจานขนาดใหญ่ที่มีสายพานลำเลียงกำลังวิ่งผ่าน)
Sidearm

ฉันเห็น. BTW คุณจะได้รับการออกแบบที่กำหนดเองของคุณผลิตจากที่ไหน? ขั้นต่ำที่คาดหวังสำหรับโล่ดังกล่าวคืออะไร? คุณพยายามนำ shields มาใช้ซ้ำหลายโครงการหรือมีราคาถูกพอที่จะไม่รบกวนและเพียงแค่สั่งให้พอดีกับแต่ละโครงการหรือไม่
Dojo

เราใช้ร้านค้าเล็ก ๆ ในฟลอริด้าสำหรับต้นแบบที่เรียกว่าการผลิตราคาจากนั้นคำสั่งซื้อจำนวนมากของเราจะถูกทำสัญญาย่อยผ่านทางโรงงานประกอบในต่างประเทศ ราคา mfg สามารถทำคำสั่งขนาดเล็กมากเช่น 10 หรือ 20 ชิ้น โดยทั่วไปแล้ว NRE นั้นค่อนข้างสูงดังนั้นเราจึงพยายามนำกลับมาใช้ใหม่ในหลาย ๆ งานหากเป็นไปได้
Sidearm
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.