一部のEMI / RFシールドの上部に穴があるのに、穴がないのはなぜですか?


26

ここに画像の説明を入力してください

ここに画像の説明を入力してください

私は背の高いコンポーネントの切り抜きについて話していません。彼らはしばしばメーカーのラベルで覆われているので、彼らは換気のためではないと思います。


3
ちょうど私の5セントですが、十字形の金属のみを含むものは、プロジェクトのために一度買った2部シールドのはんだ部分に非常に似ています。穴の開いた部分をはんだ付けしてから、その上に固体部分をスナップします(一番下の行を見ると、1番目と2番目は同じサイズで、3番目と4番目も同じなので、一緒に行かなければなりません:最初のはんだ付けその後、)その上に第二のスナップ
frarugi87

はい、私はそれを知っています。
道場

5
このような質問が大好きです!私が見たが、注意を払ったことのない小さなデザインの選択肢について「なぜ」を尋ね、デザインの考慮事項の山を明らかにする答えを得る。
ジャラリポップ

回答:


39

シールドの穴の利点:

  1. より良い熱放散のためにいくらかの空気の流れを可能にします。これが主な理由です。

  2. より少ない重量。

小さな穴が実際にシールドを損なうことはありません。ただし、穴がシールドに減衰させたい波長よりも大幅に小さい限りです。

余談ですが、RFシールドに長いスロットはありません。全体の開口部を大きくしたい場合は、穴の配列で実現します。その場合、シールドはその領域では依然としてメッシュであり、個々の穴が波長と比較して小さい限り、大部分は固体と同等です。

単一の細長いスロットは、実際にはアンテナです。RF電流が1次元で流れる導電シートを想像してください。電流の流れに垂直なスロットには、ダイポールアンテナと同じ特性があります。実際、そのようなものはスロットアンテナと呼ばれます。シールドを目的としたものにスロットアンテナを追加するのは明らかに悪いことです。


11

ここではすでに良い答えですが、穴もシールドの熱的/機械的特性を大きく変えます。

ご存知のように、金属は熱くなると膨張し、同様に冷却すると収縮します。

「缶」タイプのEMIシールドがPCBにハンダ付けされ、そのシールドが固体である場合、PCBとシールド間の膨張率に大きな違いが生じます。

これにより、次のような影響が生じる可能性があります。

  1. シールドを押さえているはんだ接合部の破損、
  2. はんだパッドをボードから引き裂き、
  3. 他の場所で断続的/失敗した接続が発生する可能性があるボードの反り、
  4. 内部応力が再分配される際のシールドの可聴ポッピング。(これは、関節とPCBに脳震盪ショックをもたらす可能性もあります。)
  5. 除去するシールド。

これは、はんだフロー段階の前にボードが予熱される通常の製造中にEMIシールドがはんだ付けされる場合、重大な問題になる可能性があります。ボードが再び冷えると、残留応力が導入されます。ボードは、実際にかなりの曲線を描いたり、歪んだりすることがあります。

うまく配置された穴のあるシールドも、はるかに「クーラー」に見えます。


1
Trevor-拡張シナリオでは役に立たないと思います。どの方向でも、熱係数と初期の長さは変わらないため、穴があってもなくても膨張は同じになります。あなたは何を言っていますか?
ウィスキージャック

@Whiskeyjackは、実際に穴のためだけに穴が開いているため、シールド自体の全体的な拡張は変わりません。ただし、PCBに対して金属を引っ張る/押す能力が変化し、応力が緩和されるため、局所的に変形/反ります。
Trevor_G

1
ええ、コメントを入力した後、同じことを考え始めました。膨張により発生する熱応力は確実に減少します。:)
ウィスキージャック

8

穴を設けることにより、材料コストを節約しながらシールドを提供します。

穴の存在は、RF信号が減衰せずに通過することを意味しません。所定の穿孔寸法にはカットオフ周波数があります。波長に関しては、次のようになります。

カットオフ波長= 3.142 *穴の半径(円形の穴の場合)

2.4 GHz波の場合、波長= 12.5 cm

したがって、直径が12.5 / 3.142 cm = 3.98 cmより小さい穴は、RF信号を減衰させます。

多くの場合、50/60 Hzラインノイズまたはスイッチングレギュレータから発生する数百kHzのノイズに対するシールドが必要です。この場合、材料のコストを効果的に節約し、システムを軽量にしながら、はるかに大きな穴でもシールドを提供できます。


3
...パンチング穴から金属紙吹雪が任意のに有用であることが再溶融しなければならないであろう部分がパンチングした後にメッキされている場合、唯一の大幅なコスト削減が材料をメッキで、おそらくされているので
rackandboneman

2
その理由はほとんどコストではなく、冷却やトリムポット/キャップの開口部などです。
ランディン

1
回路が少なくとも穴の直径から穴から離れている場合、電界の減衰はe ^ 6.26になります。WhiskeyJack anwerも好きです。 electronics.stackexchange.com/questions/295629/...
analogsystemsrf

OPがラベルで覆われていることをすでに述べているので、私は換気にストレスをかけませんでした。覆われていない場合でも、ほとんどの熱はオンボードのGNDプレーンを使用した伝導によりシールドに到達し、シールドが加熱されると、放射、対流、さらなる伝導-可能な限りすべての熱を放散できると感じています。
ウィスキージャック

2
プレートに穴を開けるのは、変更せずに残すよりもはるかに高価です。
ランディン

4

穴のないシールドは明らかに優れたシールドを提供し、穴の直径よりもシールドに近いシールドの問題を回避します(シールド効果を損なうと言われています)-ただし、強制空冷または対流冷却は無効になります熱は、シールドエンクロージャ内の対流によってシールド材料に伝達されます)。

また、大きな穴により、穴の下に調整機能(トリマーキャップとポット)を配置できるため、シールドの一部を取り外さずにアクセスできます。これは、シールドがなくなったり調整が困難な回路があるため重要です。大規模な干渉をキャッチするためです。


3

清掃用の場合があります。

このような小さなRFシールドをいくつか設計しました。上記の写真のいくつかに示されているものと同様の小さな丸い穴を常に使用します。シールドは、ボード上の他のすべてのコンポーネントと同時に通常のリフロープロセス中に所定の位置にはんだ付けされます。リフロー後、ボードは高圧ウォータージェット(または溶剤)を使用して洗浄され、フラックス残渣やその他の汚染物質が除去されます。蓋に穴がなければ、シールドの下の領域は適切に洗浄されません。


高圧ウォータージェットは、コンポーネントを完全にノックオフしない場合、はんだ接合部に亀裂を導入するなど、損傷のリスクを高めませんか?
道場

いいえ、私が言及している洗浄機はこの目的のために設計されているため、ジェットはあまり強くありません(コンベヤーベルトが通っている大きな食器洗浄機のようなものです)
Sidearm

そうですか。ところで、カスタムデザインはどこで製造していますか?そのようなシールドに期待されるMOQは何ですか?複数のプロジェクトでシールドを再利用しようとしていますか、それとも邪魔をせずに各プロジェクトに合わせてカスタムフィットを注文するほど安くなっていますか?
道場

プライスマニュファクチャリングと呼ばれるプロトタイプの製造にはフロリダの小さな店を使用し、その後、大量の注文は海外の組立工場を通じて外注されます。Price mfgは、10個または20個などの非常に小さな注文を行うことができます。NREは一般的にかなり高いため、可能であれば複数のジョブで同じふたを再利用しようとします。
サイドアーム
弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.