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电子设备制造商通常会采用电磁干扰(EMI) 和射频干扰(RFI)屏蔽措施保护敏感的数字电路免受外部幅射,同时也限制自身产品发出的潜在有害幅射。但这些制造商面临着满足EMI/RFI屏蔽要求的艰巨挑战,比如材料选择以及将所选材料转换成有效的屏蔽元件。为了应对这些挑战,许多OEM求助于专业从事柔性材料转换的公司。

本文引用地址: http://embed.21ic.com/hardware/circuit/201712/49836.html

在项目的早期阶段,顶尖公司可以提供关键的工程技术支持以改善产品设计和可制造性。领先的转换商还拥有自动化设备和训练有素的专业人员从事这一行业要求的各种转换工作。

 

屏蔽的基本原理

EMI/RFI屏蔽是电视机、收音机、手机和计算机等众多消费电子产品,以及在医疗和航空领域中使用的设备所要求的功能。这些设备的屏蔽功能是通过法拉第箱实现的。这些法拉第箱罩住所有电子元件,可有效防止电磁幅射。

法拉第箱是用许多柔性材料制作而成的。诸如3M、Parker Chomerics、Laird Technologies、Saint-Gobain、Permacel和 Intertape Polymer Group等公司都是这些柔性材料的制造商(见图)。

常见的EMI/RFI材料有:(1)金属箔胶带:相对容易制造。使用带铝箔和铜箔衬背的胶带时无需对外壳进行昂贵的金属电镀就能提供优良的屏蔽性能。 (2)金属填充橡胶:这些材料适合要求缝隙填充和减震的屏蔽应用。(3)金属丝网:主要用于EMI衬垫。金属丝网材料的散热效果要好于金属箔,但重量更重,并且占用更多空间。

转换商提供的帮助

转换商需要对领先供应商提供的柔性屏蔽材料作全面的筛选。在项目开始之初,转换商的工程小组帮助OEM商选择最适合特定屏蔽应用的材料。转换商选择材料的依据是材料供应商提供的参考数据以及他们在屏蔽应用方面的丰富经验。

为理解这种依据的潜在价值,先考虑OEM商将铜EMI/RFI材料指定为屏蔽策略的场合。铜具有优秀的屏蔽性能,并且其重量足以承受连接电线时的焊接。但铜比较贵。在这种情况下,转换商可能认为比铜便宜得多的铝箔胶带同样能获得成功。

在其它情况下,转换商的工程小组可能推荐对更高鲁棒性和更低鲁棒性的屏蔽选项同时进行测试。如果测试表明能够满足应用的屏蔽要求,那么用户就可以选择较低鲁棒性(和较便宜)的选项。

根据用户的要求,转换商可以与材料供应商一起安排提供EMI/RFI测试服务。有时这种测试可能表明用户的原始设计不能提供足够的屏蔽作用。当这种情况发生时,转换商的工程师可能推荐使用金属箔胶带来增强屏蔽性能。

其它设计服务

利用著名的二维和三维固态建模软件,转换公司的工程师可以直接采用OEM的电子设计,也可以生成自己的图纸。这些能力允许转换商帮助用户将概念转换成实际产品,轻松地指出存在的问题,并提出屏蔽配置建议。

有时,只有很少屏蔽经验或完全没有屏蔽经验的OEM商拿出的设计,当用于批量制造时会很困难和/或很昂贵,原因包括过分严格的公差、不切实际的配置等。而领先转换商凭借他们的工程资源和制造专业技术可以快速查出这样的问题,并提供仍能满足OEM屏蔽要求的其它制造策略。

另外一个关键是快速推出屏蔽设计的样品并快速建立屏蔽设计的原型,并且对用户免费。这种服务有助于OEM商开发出更好的屏蔽解决方案,还能为他们的转换合作伙伴提供测试制造工艺的机会,而这种制造工艺是支持满负荷生产所要求的。

转换公司的工程师可以利用用户样品、手工草图或完整的工程图纸提供样品用于测试和评估。借助先进的设备,如激光机、喷水机和Zund平台原型机,少量原型可以不用加工作业在48小时内生产出来。

许多原型生产过程需要多次反复才能生产出满足所有要求的最终设计。在整个过程中,转换商的工程师会帮助OEM商调整设计,直接满足形式、装配和功能要求。

将设计变成产品

一旦设计完成后,转换商就要买进必要的材料,并将它们变成屏蔽产品。一般的转换过程产生细长的金属箔胶带卷和各种形状的裸片切割部件。另外,有些转换商拥有先进的生产机器,如激光机和喷水机,它们能将复杂的设计切割成各种材料。

转换商还能将多种材料层压在一起形成最终产品。一些领先公司装备有多种宽度的机器,能够用不同的粘合剂实现不同材料的层压。层压能力范围很广,从单步工艺一直到集成有冲孔和切割等最终工序的多材料操作。一些转换商可以一次层压多达五种不同的材料。层压产品包括一种用于EMI/RFI屏蔽的材料和另一种提供电气绝缘或其它必要特性的材料。

某些应用可能要求很紧公差的裸片切割部件和复杂屏蔽配置,例如包含像Mylar这种绝缘体的合成物,在这个绝缘体上面放置有一个裸片切割屏蔽片“岛”。或者由金属箔、粘合剂和专门衬垫组成的多层产品,在最终装配过程中可以通过OEM的选取-放置机器方便地移除。转换商可以将这三个单元层压在一起,然后对层压件进行裸片切割产生完成品。

当某个屏蔽应用要求盒状部件时,转换商可以向用户提供有折痕或折叠的材料,这样OEM商就能方便地沿着折痕或折叠线折叠平面材料形成所需的形状。

领先的转换商还能提供打印功能,这些打印功能可以处理从基本的单色应用到复杂的彩色设计的各种情况。他们可以同时使用水式和紫外线固化墨水在各种屏蔽材料上实施打印功能。

本文小结

专业从事柔性材料转换的公司能帮助你让屏蔽敏感元件不受EMI和RFI侵害的任务更容易实现。领先转换商拥有的内部工程资源可帮助电子制造商选择最佳材料和设计用于屏蔽应用。

在从众多领先供应商那里买进原材料后,转换商可以使用各种制造工艺将它们变成屏蔽产品。在许多情况下,转换商可以利用多种材料和技术形成有效的解决方案来解决各行各业面临的最严格的屏蔽问题。

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