做項(xiàng)目時(shí)，在屏蔽罩上吃過(guò)虧，今天的文章簡(jiǎn)單科普一下。
我們經(jīng)常在很多PCB上看到屏蔽罩，尤其是手機(jī)等消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品里面。
某手機(jī)的PCB上面滿(mǎn)是屏蔽罩
屏蔽罩多見(jiàn)于手機(jī)PCB，主要是因?yàn)槭謾C(jī)上有GPS，BT，Wifi，2G/3G/4G/5G等多種無(wú)線通信電路，有的如敏感的模擬電路，DC-DC開(kāi)關(guān)電源電路，一般都需要用屏蔽罩隔離，一方面是為了不影響其他電路，另一方面是防止其他電路影響自己。
這是其中一個(gè)作用，防止電磁干擾；屏蔽罩另外一個(gè)作用是防止撞件，PCB SMT后會(huì)進(jìn)行分板，一般相鄰板子之間需要隔開(kāi)，防止離得太近，在后續(xù)的測(cè)試或者其他運(yùn)輸過(guò)程中導(dǎo)致撞件。
屏蔽罩的的原材料一般有洋白銅、不銹鋼、馬口鐵等，目前大多數(shù)的屏蔽罩用的都是洋白銅。
洋白銅的特點(diǎn)是屏蔽效果稍差，較軟，價(jià)格比不銹鋼貴，易上錫；不銹鋼的屏蔽效果好，強(qiáng)度高，價(jià)格適中；但上錫困難（在沒(méi)做表面處理時(shí)幾乎不能上錫，鍍鎳后有改善，但還是不利于貼片）；馬口鐵屏蔽效果最差，但上錫好，價(jià)格便宜。
屏蔽罩可以分為固定式和可拆卸式。
▉ 單件式屏蔽罩
固定式一般也叫單件式，直接SMT貼在PCB上，英文一般稱(chēng)Shielding Frame。
設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)：
1，單件式屏蔽罩因?yàn)槭侵苯覵MT貼在PCB上，建議材料選擇洋白銅Cu-7521（R-1/2H or R-OH），焊接性能好。
2，屏蔽罩注意開(kāi)孔。
3，屏蔽罩的高度建議是0.25mm+內(nèi)部器件最大高度。
屏蔽罩開(kāi)孔的作用：
1，一方面是為了工作時(shí)內(nèi)部器件的散熱，開(kāi)孔自然會(huì)犧牲一部分的屏蔽效果。
2，另一方面在回流焊時(shí)，以降低屏蔽罩內(nèi)外的溫差，保證焊接的可靠性，可以試想一下，在回流焊的高溫下，如果屏蔽罩密封效果好且未開(kāi)孔，很有可能出現(xiàn)內(nèi)爆（屏蔽罩炸裂，內(nèi)部器件損壞），這個(gè)是有實(shí)際案例的。
PS：在MTK的一些文檔中，有屏蔽罩開(kāi)孔和未開(kāi)孔的焊接性能比較，開(kāi)孔明顯優(yōu)于未開(kāi)孔。
如下是幾種常見(jiàn)單件式屏蔽罩的處理方式：
1，某些發(fā)熱量大的IC如BB、PA、電源芯片PMU等，可以直接將對(duì)應(yīng)部分挖空以充分散熱，或者方便添加散熱材料。
2，屏蔽罩內(nèi)部個(gè)別器件很高時(shí)，為了不整體提高屏蔽罩高度，可以將對(duì)應(yīng)部分挖空處理，以減少占用PCB的空間；某些挖空是為了后期的方便調(diào)試，方便示波器萬(wàn)用表等的測(cè)量。
▉ 雙件式屏蔽罩
可拆卸式一般也叫雙件式，雙件式屏蔽罩可以直接打開(kāi)，不用借助熱風(fēng)槍工具。
價(jià)格比單件式貴，底下的SMT焊接在PCB上，稱(chēng)為Shielding Frame，上面的稱(chēng)為Shielding Cover，直接扣在Shielding Frame上，方便拆卸，一般把下面的Frame稱(chēng)為屏蔽框，上面的Cover稱(chēng)為屏蔽罩。
Frame建議采用洋白銅，上錫好；Cover可以采用馬口鐵，主要是便宜。
雙件式可以在項(xiàng)目初期采用，方便調(diào)試，等待硬件調(diào)試穩(wěn)定之后，再考慮采用單件式以降低成本。
shielding Frame和shielding Cover的結(jié)合緊密依靠四周突起的小孔
雙件式需要注意Frame和Cover的接觸可靠性
1，F(xiàn)rame和Cover接觸要可靠，否則跌落測(cè)試不容易過(guò)，在某些場(chǎng)合Shielding Cover發(fā)生掉落后，容易產(chǎn)生隱患。
2，另一方面，結(jié)合不緊密會(huì)引起一些RF問(wèn)題，如輻射傳導(dǎo)問(wèn)題，其實(shí)本質(zhì)就是接地不良好，F(xiàn)rame是直接焊接在PCB上的，屬性為GND，F(xiàn)rame和Cover接觸不良，即是接地不良。PA的Tx會(huì)耦合到上方的屏蔽罩，即屏蔽罩上會(huì)有殘留的Tx信號(hào)，若Frame和Cover接觸良好，即屏蔽罩是接地良好的，殘留的Tx信號(hào)會(huì)流通到GND。反之，F(xiàn)rame和Cover接觸不良，且概率性接觸不良，殘留的Tx信號(hào)會(huì)產(chǎn)生諧波，諧波透過(guò)屏蔽罩的共振腔結(jié)構(gòu)，輻射到天線，再透過(guò)天線輻射出去，那么輻射雜散就會(huì)變大。
PS：上面的這部分文字摘錄至網(wǎng)上一個(gè)實(shí)際案例，說(shuō)的是雙件式屏蔽罩接觸不良導(dǎo)致的RF問(wèn)題。
▉ 屏蔽罩夾子
不管是單件式屏蔽罩還是雙件式屏蔽罩，都需要進(jìn)行開(kāi)模，有一些聰明的廠家推出了屏蔽罩夾子，英文稱(chēng)為Shielding Clip，用來(lái)替代屏蔽框。
Shielding Clip的優(yōu)點(diǎn)是：
1，可以直接SMT，體積小不易變形，維修方便一些。
2，某些場(chǎng)合可以直接取代屏蔽框，節(jié)省一個(gè)屏蔽框開(kāi)模的費(fèi)用。
3，當(dāng)夾子被焊接在電路板之后，再直接把屏蔽罩安裝在這些夾子中間夾住就可以了，焊接平整度相對(duì)于屏蔽框會(huì)好一些。
屏蔽罩夾子示意圖一般
1個(gè)屏蔽框需要用4~8個(gè)屏蔽夾子代替，需要注意的是，采用屏蔽夾子的抗干擾效果肯定沒(méi)有屏蔽框好，而且比較占用PCB板的空間大，目前在手機(jī)未見(jiàn)有使用屏蔽罩夾子的情況，對(duì)集成度和空間要求不高的應(yīng)用可以采用屏蔽罩夾子來(lái)降低成本。
今天的文章內(nèi)容到這里就結(jié)束了，希望對(duì)你有幫助，我們下一期見(jiàn)。