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嘉峪檢測網 2025-04-15 12:58
一.前言
在當今高度電子化的世界中，電子設備的電磁兼容性（EMC）至關重要。而隨著產品更新迭代，產品芯片工作頻率越來越高，從而使得產品內部溫度越高，EMC環境也愈發復雜。
結合這兩點情況，有部分產品則設計了結構型屏蔽，從而滿足散熱和屏蔽，但如果設計不合理，則達不到良好的屏蔽效果。
二.案例分析
本案例的產品是一款主機，產品為金屬外殼，為了同時滿足產品的散熱需求以及屏蔽罩需求，結構工程師設計如下結構，希望同時滿足兩個需求，形成一個結構型屏蔽罩：
理想中的結構型屏蔽罩
但因為考慮到模具生產時的誤差以及結構和PCB板接觸時產生的壓力導致PCB板形變，實際上的結構型屏蔽罩是和PCB板存在縫隙的，如下圖：
實際上的結構型屏蔽罩
而產品的實際測試情況如下：
未整改前數據
可以看出數據存在大量高頻的時鐘輻射，而經過排查，源頭為結構屏蔽罩內的解碼IC引起，從側面印證了該結構屏蔽罩的效果不佳甚至是失效，主要原因是屏蔽罩存在縫隙導致屏蔽效能降低。
三.整改思路
縫隙是造成屏蔽效能降級的主要原因之一。在實際情況中，常常用縫隙的阻抗來衡量縫隙的屏蔽效能。縫隙的阻抗越小，則電磁泄漏越小，屏蔽效能越高。而縫隙的阻抗可以用電阻和電容并聯來等效。低頻時，電阻分量起主要作用；高頻時，電容分量起主要作用。
【影響縫隙上電阻成分的因素主要有】：
接觸面積（接觸點數）、接觸面的材料、接觸面的清潔程度、接觸面上的壓力、氧化腐蝕等。
而根據電容器的原理，很容易知道：兩個表面之間的距離越近，相對的面積越大，則電容越大。所以我們可以得出減小縫隙電磁泄漏的基本思路：減小縫隙的阻抗（增加導電接觸點、加大兩塊金屬板之間的重疊面積、減小縫隙的寬度）。
根據結論，我們可以用SMT導電硅橡膠將PCB板的GND和結構型屏蔽罩進行連接，從而降低整體的阻抗。
（紅圈內為SMT導電硅橡膠）
而經過整改增加SMT導電硅橡膠后，該產品的測試結果如下：
整改后增加SMT導電硅橡膠數據
四.總結
在實際應用中，電磁屏蔽是解決電磁兼容問題的重要手段之一。大部分電磁兼容問題都可以通過電磁屏蔽來解決。而優化電磁屏蔽則需要更多的其他輔助手段以提高屏蔽效能。
來源：韜略科技EMC
